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V2

   Le livre blanc
   dU RELIEF (3Ds)
                s
AU CINEMA ET A LA TELEVISION
AU CINEMA ET A LA TELEVISION

     Document réalisé sous l’égide de la Ficam,
          la CST, UP3D, le HD-Forum et l’AFC
Coordination éditoriale : Marc Bourhis (Ficam) et Olivier Amato (Smartjog)
Les partenaires de ce livre blanc :

    La Ficam (Fédération des Industries du Cinéma, de l’Audiovisuel et du
    Multimédia), présidée par Thierry de Segonzac, est une organisation
    professionnelle qui regroupe 180 entreprises dont l’activité couvre
    l’ensemble des métiers et du savoir-faire technique de l’image et
    du son. Véritable force de proposition, la Ficam représente, promeut
    et défend les intérêts nationaux et internationaux de la filière des
    Industries Techniques de la Création.



    La Commission Supérieure Technique de l’Image et du Son
    (CST), présidée par Pierre-William Glenn est une association de
    professionnels du cinéma, de l’audiovisuel et du multimédia, de
    techniciens et d’artistes techniciens. La CST réunit aujourd’hui
    près de 700 membres. Elle a pour buts de défendre la qualité de
    la production et la diffusion des images et des sons, défendre la
    créativité, l’innovation technologique et artistique du cinéma et
    de l’audiovisuel et défendre l’indépendance, la liberté d’action et
    d’expression dans nos activités professionnelles.




    UP3D (Union des professionnels de la 3Ds) est une association
    professionnelle dont les objectifs sont : fédérer et dynamiser
    la communauté des professionnels de la 3Ds, informer et
    communiquer sur les métiers, les savoir-faire et les matériels
    spécifiques à la 3Ds, promouvoir et structurer le développement de
    la 3Ds en Europe.

    Originellement composé de 17 membres, le HD Forum, présidé
    par Jean-Pierre Lacotte, compte aujourd’hui 51 membres, tous
    professionnels conformément à ses statuts. La diversité des
    questions à régler autour de la HD a conduit le HD Forum à créer
    deux commissions : la « commission technique » et la « commission
    communication et marché », elles-mêmes divisées en groupes de
    travail qui collaborent régulièrement aux travaux de la Ficam et de
    la CST.




    L’AFC (Association Française des Directeurs de la Photographie
    Cinématographique) coprésidée par Matthieu Poirot-Delpech, Michel
    Abramowicz et Remy Chevrin, regroupe la plupart des Directeurs de
    la photographie français présents au plus haut niveau artistique et
    technique des productions françaises et étrangères. L’AFC défend
    l’existence d’une image cinématographique de qualité, teste les
    nouvelles techniques et affirme la compétence du Directeur photo
    en tant que collaborateurs de création des réalisateurs, dans la
    meilleure tradition du débat culturel et artistique français.
Professionnels du cinéma
et de l’audiovisuel, à vos
côtés tout au long de la vie
   Retraite complémentaire
   Assurance de personnes : prévoyance et santé  
   Action sociale et prévention
   Médical
   Services aux professions




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                 

                 www.audiens.org
Des remerciements plus particuliers :
	       A Pascal Buron (président délégué de la Ficam en charge de
la Commission technique, Recherche et Innovation) et à Olivier Amato
(Smartjog) pour l’ensemble de leur travail de coordination sur ce sujet
comme sur tant d’autres.
	       Un grand merci à Yves Pupulin (Binocle) pour sa contribution
sur l’ensemble des chapitres de ce livre blanc. Merci à Olivier Cahen
(Stéréo-Club Français) pour nous avoir fait partager sa connaissance
encyclopédique de la 3Ds et pour sa contribution rédactionnelle sur
le chapitre confort visuel, ainsi qu’à Philippe Gérard (3DLized), qui, à
travers son engagement dans la recherche sur le confort visuel de la
3Ds nous permet d’être à la pointe de la réflexion sur cette question.
	       Un grand merci également à Marc Léger (INA Expert) pour
la rédaction du chapitre sur les grands principes de la 3Ds et la
réactualisation du chapitre sur les codecs et modes de distribution TV.
	       Merci à feu Alain Derobe (stéréographe et directeur photo)
décédé le 11 mars 2012, d’avoir accepté en son temps la reprise de
sa contribution faite à la CST concernant l’adaptation de la 3Ds à la
taille d’écran de diffusion, ainsi qu’aux permanents de la CST pour
leur contribution sur la partie projection 3Ds au cinéma.
	       Merci à Laurent Verduci (stéréographe) pour ses fiches
pédagogiques sur la 3Ds qui nous ont servi de fil rouge et pour sa
participation active à nos groupes de travail. Merci également à
Alain Chaptal (Sonovision) et Thierry Gruszka (NDS), Eric Martin
(Technicholor), Charles de Cayeux (France Télévisions), Pascal
Charpentier (UP3D), Benoit Michel (stereoscopynews.com) pour leur
participation active.
	       Enfin, merci à tous pour la relecture attentive du document
finalisé. Merci aussi à David Steiner et Cédric-Alexandre Saudinos
(Parallell Cinéma) pour leur contribution concernant les techniques
de pré-production et de tournage, et à Franck Montagné (Directeur
de postproduction, Image&Magie) ainsi qu’à Philippe Ros (directeur
photo AFC).
SOMMAIRE

    Pourquoi un livre blanc sur la 3D stéréoscopique ?	       PAGE 8


    Principes fondamentaux de la stéréoscopie		              PAGE 10


    Rigs et caméras stéréoscopiques				                      PAGE 20


    captation 3Ds multicaméras				                           PAGE 24


    Postproduction 3Ds : corrections et workflow		           PAGE 25


    La conversion 2D/3Ds : un proces métier 			              PAGE 30


    Le Confort visuel de la 3Ds					                         PAGE 33


	
    La projection 3Ds au cinéma					                         PAGE 36


    L’affichage TV 3Ds						                                 PAGE 40


    Adapter le relief à la taille de l’écran de diffusion	   PAGE 44


    Glossaire de la 3Ds	    					                            PAGE 47


    Annexe 1 : Définition des métiers de la 3Ds 			          PAGE 52


    Annexe 2 : Techniques de tournage en relief		            PAGE 54


    Annexe 3 : Codecs et MODES de Diffusion			               PAGE 59
1




                                                                                                  0
                                                                               0
FÉDÉRER ET PROMOUVOIR LES INDUSTRIES TECHNIQUES
DU CINÉMA, DE L’AUDIOVISUEL ET DU MULTIMÉDIA                                                  0
                                                   1                  1                 1   010




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                                                                                               ém
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                                                                                            cin
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                      1              010   0
                                           0                               1




                                  multim
                                        édia               audiovisuel




                                                                                        0
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 010
                                                                     010




Les industries de la création
               Avec plus de 180 entreprises adhérentes,
       la Ficam représente et promeut les industries techniques
             du Cinéma, de l’Audiovisuel et du Multimédia.

                 FICAM-11/17, rue de l'Amiral Hamelin-75783 Paris Cedex 16
                     Tel : + 33 (0)1 45 05 72 55-Fax : + 33 (0)1 45 05 72 50
8



            Pourquoi un livre blanc

D
        epuis que les salles de cinéma se sont équipées en projecteurs « 3D »
        numériques, de nombreux longs métrages « 3D » sont sortis dans les
        salles avec des qualités de traitement souvent disparates. Le marché
de la télévision a lui aussi décidé de répondre rapidement à l’appétence du
public pour les images en relief. Les fabricants de téléviseurs, prompts à
participer à cet emballement technologique, fabriquent désormais à grande
échelle des téléviseurs à écrans plats équipés de systèmes d’affichage « re-
lief » permettant de visionner les programmes TV 3Ds dans des conditions
de confort visuel tout à fait acceptables, tandis que des Smartphones ap-
parus récemment sur le marché grand public sont capables de générer un
relief autostéréoscopique.
	        Cependant, ce marché des équipements de diffusion mobile, TV ou
cinéma est très en avance, chronologiquement parlant, sur la capacité de
production de contenus 3D stéréoscopiques par la filière audiovisuelle et
cinéma. Il n’existe pas à ce jour suffisamment de contenus produits nati-
vement en 3Ds pour alimenter l’ensemble des canaux de diffusion ad hoc.
La barrière est principalement économique et technologique, mais relève
aussi souvent d’un manque d’informations sur les conditions pratiques dans
lesquelles il est possible aujourd’hui de produire des images en relief pour
la télévision et le cinéma.
	        Face à la carence actuelle en contenus 3Ds, on constate aussi que
nombre d’œuvres et de programmes diffusés en relief dans les salles de
cinéma ou sur les premières chaînes de télévision 3Ds, utilisent des procé-
dures de mise en relief d’images 2D automatisées. Celles-ci ne tiennent pas
suffisamment compte des grands principes du confort visuel chez le specta-
teur et interrogent sur la notion de respect de l’oeuvre originale.
	        Face à cet emballement autour du relief, il est donc apparu néces-
saire aux différentes organisations professionnelles de la filière technique
cinématographique et télévisuelle (Ficam, CST, UP3D, AFC, HD-Forum…) de
réaliser un livre blanc dressant l’état des lieux de la 3D stéréoscopique. Ce
livre blanc a l’ambition de pointer du doigt les différentes problématiques
techniques et narratives liées au tournage, à la postproduction, au confort
visuel, à la conversion 2D/3Ds et à l’affichage sur un écran de cinéma et/ou
de télévision.
	        La 3D stéréoscopique est un dispositif artistique et technique qui
nécessite une reconstruction mentale des images. Celle-ci est choisie par le
réalisateur et contrainte par les règles physiologiques propres à la plupart
des spectateurs.
	        A ce titre, il est crucial de mettre en place à toutes les étapes de
9



 sur la 3D stéréoscopique* (3Ds) ?
la chaîne de fabrication, des procédures de contrôle de la qualité du relief
supervisées par un personnel qualifié et formé à cette nouvelle manière de
produire et de postproduire. En fait, la 3D stéréoscopique, si elle ajoute des
possibilités nouvelles sur le plan narratif, comporte aussi des obligations
nouvelles sur le plan technique, liées à l’acceptation cérébrale des specta-
teurs ou téléspectateurs. C’est pourquoi dans ce livre blanc de la 3Ds, notre
objectif n’est pas de brider la créativité des réalisateurs qui doivent rester
libres de leurs contenus artistiques, mais de fixer un cadre permettant de
mieux se repérer dans l’addition des possibilités de mise en scène propres
à la 3D stéréoscopique.
	        Il est important aussi de préciser que l’étude de la stéréoscopie,
déjà ancienne, a permis de définir de manière empirique des zones de
confort visuel à l’intérieur desquelles un spectateur n’aura aucune gêne et
encore moins de maux de tête. Des études scientifiques sont en cours pour
affiner ces paramètres.
	        Nous disons aussi que l’art de la 3Ds n’en est qu’à ses débuts. Il y
aura sans doute la possibilité pour des réalisateurs de films ou d’émissions
de télévision de dépasser ce cadre technique, au moins ponctuellement,
afin de provoquer des émotions toutes nouvelles chez le spectateur.
	        Enfin, on remarque que la perception de la profondeur d’un objet
dans une scène 3Ds est modifiée suivant la taille d’affichage des images in
fine (écrans de cinéma ou téléviseurs). Ce livre blanc décrit donc les diffé-
rentes technologies d’affichage et définit les contours techniques des futurs
programmes 3Ds livrés à la télévision et au cinéma.
	        En fait, si l’on devait résumer l’objectif principal de ce livre blanc,
nous dirions qu’il consiste à informer suffisamment les professionnels de
l’audiovisuel et du cinéma sur les possibilités de la 3Ds, afin qu’ils s’appro-
prient le plus largement possible ce nouveau langage et que puisse être
évitée une désillusion du public pour ce nouveau champ artistique et tech-
nique, comme cela a pu être le cas lors de la première vague d’engouement
pour le relief au cinéma dans les années 1950.

Ce livre blanc du relief est un état de l’art en mai 2012. C’est la 2ème version
du document qui tient compte des remarques des professionnels français
et actualise les notions génériques sur le sujet.

* Plutôt que d’employer les termes relief ou «3D» assez imprécis pour
l’un et source de confusion avec les images de synthèse pour l’autre, nous
recommandons d’utiliser le terme 3Ds pour 3D stéréoscopique.
10



  Principes fondamentaux
de stéréoscopie
      Comment percevons-nous le relief ?



R
         egardons un objet proche : par exem-   notre doigt est dans le « plan de conver-
         ple l’index de notre main. Naturel-    gence » de nos yeux.
         lement, les axes optiques de nos       A présent, tout en continuant de regarder
yeux, convergent vers l’objet regardé. Nous     le bout de notre doigt considérons les ob-
louchons donc légèrement. Plus l’objet est      jets situés derrière notre doigt (figure2).
près de nous plus nous louchons : l’angle de    De quel côté semblent-ils se positionner
convergence augmente. Plus l’objet s’éloigne,   lorsque nous fermons un œil puis l’autre ?
plus l’angle de convergence diminue.            Nous constatons qu’ils sont plus à gauche
L’angle de convergence est un indice très       vus de l’œil gauche, et plus à droite vus de
important pour notre cerveau : connais-         l’œil droit. C’est ce que l’on appelle la pa-
sant la distance entre les deux yeux, il        rallaxe. On dit que pour les objets situés
peut en déduire                                                              derrière le plan
la distance de                                                               de convergen-
l’objet, à la                                                                ce, la parallaxe
manière d’un                                                                 est positive.
télémètre. Le                                                                Fixons toujours
cerveau nous                                                                 notre doigt, et
fait apprécier                                                               considérons
la profondeur                                                                maintenant les
de la scène via                                                              objets plus pro-
les différences                                                              ches (figure3).
entre les an-                                                                Le phénomène
gles de conver-                                                              est inversé :
gence sur les                                                                l’objet est plus
différents objets                                                          à droite vu de
observés.                                       l’œil gauche et plus à gauche vu de l’œil
Examinons maintenant les images for-            droit. Pour les objets situés devant le plan
mées par nos 2 yeux : Comme les axes op-        de convergence, la parallaxe est négative.
tiques de nos yeux convergent vers notre        En résumé, la parallaxe est nulle pour tous
doigt, l’image de notre doigt se forme au       les objets situés dans le plan de conver-
même endroit sur nos 2 rétines (figure1).       gence, elle est positive pour tous les objets
On appelle points homologues les mêmes          situés derrière le plan de convergence, et
points des objets dans les images gauche        elle est négative pour tous les objets situés
et droite. On dira dans ce cas que les points   devant le plan de convergence.
homologues sont confondus. On dit que           Plus un objet est éloigné, plus l’apprécia-
11




  figure 1			                        figure 2			                          figure 3




                                         figure 4

tion de sa distance est imprécise. Lorsque     et l’angle de convergence devient trop fai-
la distance de l’objet dépasse plusieurs di-   ble pour nous renseigner suffisamment sur
zaines de mètres, les deux axes optiques de    l’éloignement de l’objet. A partir d’une cen-
nos yeux sont alors quasiment parallèles       taine de mètres, on n’apprécie pratiquement
12




plus la distance d’un objet. Heureusement,       ront restitués devant l’écran, en jaillisse-
d’autres indices nous renseignent sur la         ment (parallaxe négative).
profondeur : occultation, taille relative des
objets, perspective, effet de brume, etc.
                                                    la 3Ds appliquéE au
                                                 cinéma et à la télévision
   Comment le relief est-il


                                                 L
restitué ?                                              a différence fondamentale entre les
                                                        tentatives du passé et l’essor actuel



N
                                                        de la 3Ds découle de la maîtrise tech-
          ous avons à présent pris deux ca-      nique du relief sur l’ensemble de la chaîne
          méras à la place des deux yeux,        de fabrication et de diffusion des images.
          et un système d’écran 3D, dont         L’utilisation des outils informatiques à la
le rôle est de faire que chaque œil ne voie      prise de vues et les possibilités de modifi-
que l’image qui lui est destinée. Sur la fi-     cations de l’image, pixel par pixel, jusqu’à
gure 4, les points homologues gauche et          la diffusion sont autant d’étapes désor-
droite sont respectivement représentés           mais incontournables et en constantes
                                                 évolutions. Ils garantissent la qualité de
en rouge et en cyan.
                                                 l’image 3Ds nécessaire au confort visuel
Si à la projection, les points homologues
                                                 du spectateur.
sont confondus, le spectateur va conver-         Les outils numériques participent à la
ger sur l’écran et verra l’objet sur le plan     maîtrise de la mise en scène stéréoscopi-
de l’écran. C’est comme cela que l’on voit       que. C’est fort de ce constat que nous sou-
les films en 2D.                                 haitons aujourd’hui favoriser l’émergence
Si la parallaxe est positive, le spectateur      d’un nouveau langage cinématographique
va converger vers un point situé derrière        ou télévisuel lié à l’usage de la 3Ds.
l’écran : il aura donc l’impression que          Une conception purement technique de
                                                 la 3Ds est un pari risqué. Il est préférable
l’objet est situé derrière l’écran (effet de
                                                 de s’appuyer sur le savoir-faire à la fois
fenêtre). Enfin, si la parallaxe est négati-
                                                 technique et artistique des stéréographes
ve, il convergera vers un point situé devant     ou entreprises de prestations techniques
l’écran, et l’objet semblera donc devant         spécialisés, qui ont à la fois une connais-
l’écran (en jaillissement).                      sance théorique solide et une expérience
En résumé :                                      de la 3Ds.
• Les objets situés dans le plan de conver-      La mise en scène d’une séquence en 3Ds
gence lors de la prise de vues, seront res-      ne peut se résumer à un algorithme de
titués dans le plan de l’écran (parallaxe        mise en relief automatique, aussi perfec-
                                                 tionné soit-il, ou se passer de l’expérien-
nulle) ;
                                                 ce de terrain d’un intervenant spécialisé
• Les objets situés derrière le plan de
                                                 qui sait s’adapter aux conditions de tour-
convergence lors de la prise de vues, se-        nage le plus souvent pleines d’imprévus.
ront restitués derrière l’écran, en fenêtre      La réalisation d’une scène 3Ds, nécessite
(parallaxe positive) ;                           une mise en scène parfaitement réglée et
• Les objets situés devant le plan de            des angles de caméras maîtrisés. Si les
convergence lors de la prise de vues, se-        équipes de production ne s’entourent pas
13



de compétences allant dans ce sens, elles          C’est principalement à l’intérieur de ces li-
risquent de limiter leurs possibilités de          mites, que le réalisateur pourra choisir ses
générer chez le spectateur des émotions            intentions de profondeur.
spécifiquement liées à la profondeur ou            Le stéréographe traduira ces intentions
au jaillissement du relief, ou même dans           avec les outils dont il dispose et dont il su-
certains cas de provoquer un inconfort vi-         pervisera la maîtrise physique. De ce fait,
suel du public.                                    il est responsable des réglages de l’angu-
                                                   lation et de l’entraxe en fonction des lon-
La stéréographie : un nouveau langage de           gueurs focales choisies, et par conséquent
                                                   du placement du plan de convergence, ain-
réalisation
                                                   si que de l’amplitude de la boîte scénique
La création au cinéma ou à la télévision
                                                   (voir annexe 2).
n’est pas liée à la seule évolution des tech-
                                                   Notons que la taille de l’écran de contrôle
niques de production ou de diffusion, mais
                                                   3Ds sur le tournage ne correspond pas
également au rapport émotionnel que ces
                                                   forcément à celle de l’écran de diffusion
images entretiennent avec le cerveau hu-
                                                   final. Le stéréographe devra clairement
main. De ce point de vue, la 3Ds nécessite
                                                   informer l’équipe de production des diffé-
de reconsidérer ce rapport, afin d’adapter
                                                   rences de sensation de profondeur suivant
les conditions de création d’une œuvre ci-
                                                   la dimension de l’écran de destination de
nématographique ou télévisuelle à cette
                                                   l’oeuvre, et justifier de son réglage non pas
problématique. La 3Ds induit une rup-
                                                   « visuel » mais « prévisionnel ».
ture dans les pratiques de mise en scène
                                                   De plus en plus de paramètres de la « pro-
qui modifie l’interprétation de l’espace tel
                                                   fondeur » peuvent désormais être modifiés
qu’imaginé par le réalisateur. On constate
                                                   en postproduction. De ce fait, tout comme
aussi, en étudiant certains paramètres de
                                                   l’étalonnage couleur donne le ton des scè-
tournage tels que la lumière ou le cadre,
                                                   nes d’un film, « l’étalonnage 3Ds » devient
que si rupture il y a entre la 2D et la 3Ds,
                                                   une étape importante après le montage. Il
elle se situe plus du côté de l’acceptation
                                                   permet de donner une tonalité générale de
du cerveau du spectateur, que du côté de
                                                   perception du relief et de raccorder la 3Ds
la pratique artistique.
                                                   entre les plans en fonction de l’intention fi-
En 2D comme en 3Ds, le réalisateur reste
                                                   nale du réalisateur.
donc le principal juge de l’utilisation du re-
lief afin de servir son récit, qu’il s’agisse de
film, de téléfilm ou de programme télévisé.        Penser la 3Ds en amont du tournage
De la même manière qu’il décide de la mise         Si l’on souhaite obtenir un effet de relief
en scène en 2D, il formulera une demande           de qualité, il peut être utile de vérifier au
particulière au stéréographe qui veillera à        préalable la pertinence du choix de la 3Ds
sa concrétisation. Le travail commun du            sur telle ou telle œuvre ou programme de
réalisateur et du stéréographe vise donc à         télévision dès l’écriture du synopsis ou du
établir une « conduite relief » (modulation        scénario. Ainsi, un récit se déroulant dans
de la gamme stéréoscopique), matérialisée          l’univers aérien ou aquatique se prête to-
par un graphique ou des annotations sur            talement au relief de jaillissement, car les
le script ou sur un story-board, qui servira       objets peuvent être «  décollés  » de tout
de guide à l’équipe de tournage. Un relief         support, comme en lévitation dans un
trop fort risque d’amener un inconfort vi-         fluide ou le vide.
suel sur la durée ; de même qu’un relief           D’autre part, des plans plus longs et/ou
trop faible risque de frustrer le spectateur.      des mouvements plutôt lents et fluides
14




                                                                                          La Scénarisation d’une scène en relief
                                                                              Dès l’écriture, on peut prendre en compte le relief et l’utiliser comme un outil narratif. Il est
                                                                              possible d’imaginer des scènes dont l’intensité dramatique sera amplifiée si l’on joue avec la
                                                                              profondeur, le jaillissement ou les effets de gigantisme et de miniaturisation. Les scénaristes
                                                                              peuvent réfléchir aux effets relief à l’avance, parfois en intégrant directement leurs idées dans
                                                                              le scénario. Celles-ci peuvent être indiquées en majuscules - dans le monde anglo-saxon,
                                                                              elles sont parfois précédées de la mention « 3DFX ». Néanmoins, la logique du processus de
                                                                              création d’un film invite à confier au réalisateur et/ou au stéréographe le contrôle des effets
                                                                              stéréoscopiques. Pour exemple, dans OcéanoSaures (Sea Rex), film IMAX 3D écrit et réalisé
                                                                              par les français Pascal Vuong et Ronan Chapalain, les intentions de mise en scène stéréosco-
                                                                              pique apparaissent dès le story-board.
                                                                                                                                    A noter que dans le cas de ce film, Pascal
OcéanoSaures - Voyage au Temps des Dinosaures © 2010 - N3D LAND Productions




                                                                                                                                    Vuong a réalisé lui-même le story-board et
                                                                                                                                    Ronan Chapalain a supervisé la stéréogra-
                                                                                                                                    phie, permettant ainsi très tôt de conce-
                                                                                                                                    voir chaque plan dans toute sa profondeur
                                                                                                                                    et non plus comme une image 2D.
                                                                                                                                    Sur cet extrait de story-board, des indi-
                                                                                                                                    cations colorées ajoutées au dessin initial
                                                                                                                                    permettent de repérer rapidement les élé-
                                                                                                                                    ments en jaillissement ou le positionne-
                                                                                                                                    ment du personnage par rapport au plan
                                                                                                                                    de l’écran. Ces indications de mise en
                                                                                                                                    scène stéréoscopique, ajoutées au choix
                                                                                                                                    de cadrage et de découpage permettent
                                                                                                                                    au réalisateur et à l’équipe du film de
                                                                                                                                    mieux préparer le tournage et la postpro-
                                                                                                                                    duction des images et d’éviter les écueils
                                                                                                                                    d’une stéréographie envisagée trop tardi-
                                                                                                                                    vement.
15



des objets et des caméras favorisent aussi être plus proche de l’action, offrent un re-
la perception d’un relief plus confortable. lief qui renforce l’émotion du spectateur.
Ils laissent le temps au public de le décou-
vrir et de rentrer dans la profondeur de La préproduction
l’image. De même, des plans larges avec La préparation est essentielle pour la
des cadrages en plongée ou en contre- réussite d’un tournage en 3Ds. Des repé-
plongée favorisent l’effet de relief et in- rages particulièrement minutieux (relevé
tensifient les sensations de vertige. Les des distances, vérification des lointains,
formes géométriques, de bâtiments par prise en compte de l’encombrement du rig
exemple, sont plus rapidement identifiées 3Ds) permettront de prévenir beaucoup de
par notre cerveau et favorisent la rapidité problèmes à l’avance. La réalisation d’un
d’immersion dans le relief.                    story board 3Ds est conseillée.
Concernant les pro-                                                       Sans     assistance
grammes de flux,                                                           logicielle, ce sto-
aujourd’hui                                                                ryboard      pourra
parmi les pre-                                                             présenter, pour
mières expéri-                                                             chaque plan, au
mentations de                                                              moins deux vues
retransmissions                                                            pour les cas les
sportives        en                                                        plus complexes :
3Ds, le football
                    © Convergence3D.net




                                                                           - Le plan lui-mê-
fait figure de fa-                                                         me, comme dans
vori du fait de                                                            un film classi-
son      audience                                                          que. Idéalement,
très importante                                                            le storyboardeur
et de son public                                                            devra réaliser un
potentiellement in-                                                         story board opti-
téressé par le fait Capture d’écran d‘un logiciel de prévisualisation 3Ds quement correct.
de visionner les                                                            - Une vue «  de
matchs en relief.                                                           côté ». Partant
Pour autant, la mise en scène actuelle de du principe que la fenêtre 3Ds est projetée
ce sport à la télévision, axée sur des pa- dans le plan de l’écran, cette vue de côté
noramiques latéraux et une profondeur de matérialisera l’emplacement du plan de
champ souvent difficile à maîtriser, n’est l’écran, afin de bien distinguer les objets
pas forcément la mieux adaptée à une re- qui devront être en avant du plan de l’écran
transmission en relief, à moins de repen- ( = en jaillissement) et ce qui devra être en
ser complètement les axes caméra et les arrière de celui-ci ( = en profondeur).
panoramiques par rapport à une retrans- - Dans les cas les plus complexes, une vue
mission 2D.                                    de dessus, avec l’emplacement du plan de
Une contrainte supplémentaire tient au fait l’écran, pourra également être utile.
que l’action se déroule le plus souvent loin Au-delà de ces règles générales, il peut être
des caméras et oblige à travailler en lon- opportun d’utiliser un logiciel de prévisua-
gue focale avec des bases de prises de vues lisation qui simule ce que sera le plan pour
relief larges qui risquent de créer un effet définir ses axes et mouvements de caméra
«maquette». A l’inverse, certains sports en 3Ds. Un tel logiciel permet de reconstituer
en salle comme le basket-ball où l’on peut précisément, en images de synthèse, cha-
16




que lieu de tournage et la position caméra      donc leurs tailles. Donc, le choix des para-
(quelle que soit le type du rig). Il permet de  mètres de prise de vues 3Ds peut conduire
calculer et prévisualiser le cadre, l’entraxe   à ce qu’un personnage soit perçu comme
et l’angulation appliqués lors du tournage ou   un géant (grandissement) ou comme un
en postproduction. Tous les paramètres tels     dessin sur un carton (aplatissement), ou
que la focale, le diaphragme, la profondeur     comme le contraire (effet de maquette ou
de champ, les mouvements... peuvent être        étirement).
également prédéterminés.                        Il est enfin utile de faire remarquer qu’en
                                                règle générale, le relief s’apprécie mieux
L’importance du repérage des volumes            lorsque la scène est en mouvement, près
Lors des repéra-                                                          du sujet et plutôt
ges ou en prépa-                                                          en courtes focales.
ration d’un film                                                          Toutefois, il est
en 3Ds, il est                                                            difficile de réaliser
nécessaire que                                                            tout un film sans
le réalisateur et                                                         plan serré. Pour
le directeur de la                                                        les plans recou-
photographie re-                                                          rant aux moyen-
pèrent les cadres                                                         nes et longues fo-
en tenant compte                                                          cales, le repérage
de l’évolution et                                                         du positionnement
de la répartition                                                         des masses du dé-
des volumes dans                                                          cor devient encore
la profondeur. Ils                                                        plus décisif pour
s’appuient sur le                                                         déterminer la pla-
stéréographe qui                                                          ce des comédiens
les aidera dans la                                                        et le point de vue
recherche d’une                                                           de la caméra dans
homogénéité                                                               la profondeur et
des choix d’axes                                                          en bordure de ca-
et de focales re-                                                         dre. La sensation
lativement à la                                                           de relief obtenue,
3Ds. Cette étape Visualisation de la zone de confort visuel qui fait même si elle pa-
doit permettre de                                                         raît réaliste ou ad-
                                 référence en matière de 3Ds              missible pour un
déterminer la po-
sition du sujet au                                                        plan, peut ne plus
sein de la « boîte scénique » contenant les                               l’être lors du mon-
volumes de la scène en trois dimensions. tage de plusieurs plans dans leur conti-
Ce repérage est capital.                        nuité. Par exemple, lors d’un tournage en
A ce stade, un avertissement s’impose, 2D, il est courant de « tricher » la position
afin d’indiquer que contrairement aux des comédiens (pour faciliter une prise de
images 2D, l’observation stéréoscopique vue ou une perspective). Cette pratique
donne au spectateur la perception de la doit susciter la plus grande vigilance en
position en profondeur de chaque objet, 3Ds.
17




Le cadre                                       bordure du champ, à travers des feuilla-
La précision du cadre cinématographique        ges en contre-jour ou entre les différentes
est l’un des paramètres essentiels de la       composantes du sujet peuvent entraîner
prise de vues 2D. Or, dans la stéréoscopie,    une véritable gêne cérébrale pour le spec-
où nous sommes plus proches des bas et/        tateur.
ou hauts reliefs, le cadre présente une lé-    L’abaissement du contraste est souvent
gère indécision en rapport avec les deux       conseillé sans que nous ne sachions enco-
champs filmés qui ne se recouvrent exac-       re le quantifier précisément aujourd’hui.
tement que dans le plan de convergence         De ce fait, les prises de vues pour les-
ou plan de l’écran. Par ailleurs, la notion    quelles les niveaux d’éclairement et de
d’immersion du spectateur est souvent          contraste ne sont pas maîtrisables, de-
mise en exergue, avant même la notion          mandent des capteurs couvrant une gran-
de cadrage pour certains spectacles sté-       de dynamique, afin d’obtenir des images
réoscopiques, en IMAX© par exemple.            capables de conserver du modelé dans
Mais, pour la plupart des productions          les hautes et basses lumières. Cela per-
cinématographiques, le cadre reste l’un        met également un meilleur ajustement du
des paramètres fondamentaux. C’est ce          contraste lors de l’étalonnage des films
qui se passe à l’intérieur du champ ou         stéréoscopiques ou des programmes TV.
hors-champ qui justifie le mouvement           De même, il est conseillé de faire atten-
de caméra selon le choix du réalisateur.       tion à l’écrêtage des hautes lumières, car
Dans les programmes de flux, le cadre est      celles-ci peuvent produire une disparité
beaucoup plus déterminé par le suivi de        de forme entre les deux images stéréos-
l’action qui, pour le sport par exemple, est   copiques, comme lors d’un arrière-plan
généralement centrée.                          flou sur des feuillages éclairés en contre
                                               jour.
Une caméra en mouvement
Les plans en mouvement renforcent la           Se servir des indices visuels de profondeur pour
perception de la succession des volumes        la mise en scène 3Ds
dans la scène. Cette mise en valeur des vo-    Construire un plan en relief ne signifie pas
lumes s’obtient bien sûr par le mouvement      seulement savoir régler la stéréoscopie,
entre les comédiens et les objets dans le      c’est aussi se servir des indices qui vont
cadre. Elle est également accentuée par le     faciliter la compréhension de la profon-
déplacement du point de vue de la caméra       deur de l’image.
qui renforce la présence des comédiens.        Il faut donc savoir utiliser les indices sté-
Peut-être un nouvel espace entre cinéma        réosopiques mais aussi les indices non-
et théâtre  ?                                  stéréoscopiques.
                                               La peinture et la photographie nous rap-
La lumière en 3Ds                              pellent qu’en 2D, de nombreux facteurs
Si dans la cinématographie 2D, la lumière      permettent au cerveau d’analyser et de
et son contraste ne sont limités que par       comprendre la profondeur d’une ima-
la normalisation de la projection et dans      ge. On conserve d’ailleurs cette faculté
ce cadre, la puissance du projecteur, il en    lorsqu’on ferme un oeil. L’utilisation de
va tout autrement de la stéréoscopie. Les      ces indices non-stéréoscopiques va faci-
forts contrastes, plus particulièrement en     liter la compréhension de l’espace et par-
18


                    La gestion de l’effet de jaillissement
   Le jaillissement est l’un des        et lente si l’intensité est forte,    spectateur dans sa capacité à
   effets propres au relief. Il donne   pour préserver le confort visuel.     «  lire  » avec confort les effets
   la sensation que les objets          Un même jaillissement peut être       de jaillissement : au début d’un
   sortent de l’écran en direction du   d’une intensité variable et réalisé   film il faut environ 3 secondes
   spectateur.                          en deux temps : faible puis fort,     pour que le cerveau se plie au
   Toutefois, il y a des règles à       afin de renforcer l’effet final. La   décalage entre convergence
   respecter pour que cet effet         durée totale du jaillissement ne      et accommodation qu’on lui
   ne produise pas d’inconfort          peut-être trop longue. Toujours       impose, tandis qu’au bout
   visuel. Les éléments ou parties      pour des raisons de confort visuel    de dix minutes d’un film en
   d’éléments jaillissants doivent      et de souci d’équilibre narratif,     3D stéréoscopique, ce temps
   être contenus dans le champ des      la fréquence des jaillissements       d’accommodation est réduit à
   caméras. La vitesse d’apparition     au long d’un film ou d’un             1/2 sec. Il est donc fortement
   du jaillissement doit être ni trop   programme TV doit être un             déconseillé d’abuser des effets
   lente, ni trop rapide. Il faut       savant dosage entre répétitions       de jaillissements brutaux en
   laisser un temps suffisant au        et différences d’intensité des        début de film, car ils pourraient
   spectateur pour que son cerveau      jaillissements.                       devenir douloureux et mal
   s’habitue à cette apparition.        Enfin, on constate de manière         interprétés par le cerveau des
   Celle-ci peut être rapide si         empirique qu’il y a un                spectateurs.
   l’intensité de l’effet est faible    phénomène d’apprentissage du


ticiper à la sensation de relief. Parmi ces                 - L’effet de perspective est un indice très
facteurs, on peut citer :                                   important : notre regard recherche de ma-
- Un objet proche masque un objet lointain.                 nière permanente les lignes de fuite d’une
Cet effet qui peut être obtenu par le mouve-                scène pour comprendre sa perspective en
ment des comédiens ou des objets dans la                    utilisant les routes, les voies ferrées, les
profondeur est renforcé par le mouvement                    immeubles.
du point de vue caméra. Les travellings,                    - Le relief est avant tout comparatif. Le
mouvements de grue ou de steadicam ou                       cerveau est plus performant pour compa-
déplacements d’une caméra à l’épaule                        rer par exemple les couleurs que les ana-
soulignent la position relative des objets                  lyser. Il en va de même pour la stéréos-
les uns par rapport aux autres.                             copie. Une répartition des volumes dans
- La taille des objets décroît avec la distance.            la profondeur favorisera l’impression de
On peut utiliser cela pour « tricher » certains             relief. Il aura plus de peine s’il n’y a qu’un
plans, sous condition de garder une vrai-                   élément au premier plan détaché d’un
semblance des effets de réduction si on veut                autre élément placé à l’infini sans volume
conserver une image réaliste.                               intermédiaire. Par exemple : une abeille
- La gradation des textures : briques, her-                 en jaillissement sur un fond de montagnes
bes, pavés, etc., deviennent moins définis                  lointaines à l’infini ne favrorisera pas l’im-
avec la distance.                                           pression de relief.
- La « dispersion atmosphérique » (effet de                 - Par ailleurs, on préfère parfois placer les
brume) : elle est due à la pollution du mi-                 titres en jaillissement sur fond texturé plu-
lieu traversé en fonction de son épaisseur.                 tôt que sur un fond noir.
Elle joue pour les infinis comme pour une                   - Les textures et les ombres sont des objets
pièce enfumée.                                              stéréoscopiques, des « indices » supplémen-
19




                 Exemple de modulation de la gamme stéréoscopique
                              sur la durée d’un film


taires pour comprendre la profondeur. C’est          La gamme stéréoscopique
pourquoi certains chefs opérateurs préfèrent         et la modulation des gammes stéréoscopiques
utiliser des lumières plus directionnelles           La gamme stéréoscopique est une mesure
qu’en 2D, pour marquer les ombres. Les ré-           de la quantité de relief d’une image. Il s’agit
gions non détaillées de l’image : un ciel com-       de la différence entre le décalage de l’objet
plètement blanc, un intérieur avec des zones         le plus loin et le décalage de l’objet le plus
totalement noires, sont moins favorables à la        proche dans un plan.
compréhension du relief qu’un ciel nuageux           La gamme stéréoscopique est amenée à
ou un intérieur dans lequel la pénombre lais-        varier à l’intérieur d’un plan, entre deux plans
se voir la subtilité des détails.                    et sur la durée d’un film. Dans l’ensemble de
- Il faut également veiller à la cohérence           ces cas, on peut parler de « modulation des
des profondeurs, et éviter les « collisions »        gammes stéréoscopiques ».
d’un titrage placé sur le plan de l’écran            La gamme stéréoscopique (histogramme de
avec un objet en jaillisement. La «violation         disparités) est une donnée quantifiable pour
de fenêtre »* caractérise, elle, la collision        chaque image en pourcentage de sa largeur
entre un bord d’écran et un objet en jaillis-        ou en pixels.
sement.                                              Le terme « budget stéréo », traduction de
                                                     l’anglais « depth budget » est parfois utilisé
Il est important d’utiliser l’ensemble de ces in-    pour désigner, soit la gamme stéréo, soit
dices pour enrichir les paramètres de mise en        la modulation des gammes stéréos, ce qui
scène stéréoscopique. D’une manière générale on      peut prêter à confusion.
                                                     Une même gamme stéréo donne une
ne peut pas se permettre la moindre contradiction    impression de relief faible sur un petit
entre indices monoculaires et binoculaire (c’est à   écran, plus forte sur un écran de cinéma et
dire la parallaxe) de profondeur.                    très puissante sur un écran géant de type
20




IMAX©. L’acceptation par le spectateur                 Rigs et caméras
d’une gamme stéréo choisie pour un écran
donné est, de plus, variable selon les             stéréoscopiques
individus.


                                                  O
Des études scientifiques sont toutefois en                n appelle rig, les supports réglables
cours en France (3D Acceptance & Comfort)                 sur lesquels peuvent être agencées
et aux Etats-Unis (BanksLab, Université                   et réglées les caméras. Il en existe de
de Berkeley) pour éclaircir les rapports          deux types, selon que l’on place les caméras
entre gamme stéréoscopique et confort             « côte à côte » ou en « miroir ». C’est la né-
visuel. Sans repères fiables à 100 % dans ce      cessité d’obtenir ou non des entraxes faibles
domaine, nous préconisons de tester au cas        ou importants qui détermine le choix d’un
par cas, lors de la réalisation d’un teaser       rig. Si l’on veut de grands entraxes, généra-
ou d’un test, les plans litigieux qui vont        lement pour une prise de vue sur hélicoptère
s’écarter des limites « acceptables » de la       ou pour des plans lointains on utilise un rig «
stéréoscopie.                                     côte à côte ».
Généralement, l’usage veut que l’on modère        La sophistication des rigs côte à côte ou
le dépassement de ces limites au profit de        miroir n’est pas liée au dispositif mais à la
la mise en scène.                                 définition faite par le fabriquant. Chez certains
A noter qu’il existe déjà des recommandations     constructeurs, les rigs sont versatiles et sont
techniques        définissant     les   limites   simplement assemblés différemment pour
acceptables des gammes stéréoscopiques            être installés en côte à côte ou en miroir..
pour la diffusion 3Ds en télévision (ex: BSkyB
3D). L’établissement de recommandations           Le rig côte-à-côte (side-by-side)
techniques est en cours d’étude en France.        Les deux caméras identiques sont placées
                                                  l’une à côté de l’autre sur des rigs mécaniques
Assurer la continuité de la modulation de gamme   ou motorisés plus ou moins perfectionnés.
                                                  L’avantage de ce dispositif est d’être souvent
stéréoscopique tout au long d’un film             plus rigide et d’éviter les aberrations liées au
Il est indispensable de penser un film ou un
                                                  miroir.
programme TV en 3Ds dans sa continuité.
                                                  Son inconvénient : il impose les grands
Pour le cinéma en 3Ds, comme en 2D, on
                                                  entraxes d’où résulte l’effet « maquette
modifie souvent l’ordre des séquences
                                                  » lié à la miniaturisation apparente des
et des plans aux différentes étapes de la
                                                  objets filmés. On ne sait pas éviter cet effet
fabrication d’un film et en particulier au
                                                  aujourd’hui, mais, obtenu dès lors que l’on
montage.
                                                  dépasse l’entraxe visuel humain, il peut être
La modulation de la gamme stéréoscopi-
                                                  subi ou recherché selon la volonté de mise en
que risque d’être modifiée par l’inversion
                                                  scène du réalisateur.
des plans lors du montage. Par exemple,
                                                  Dans tous les cas, il n’y a pas d’autre solution
un gros plan très en jaillissement raccor-
                                                  quand on filme de loin, avec des objets au
dera mal avec un plan large de paysage
                                                  premier plan situés à grande distance de la
très en profondeur : cette alternance fati-
                                                  caméra, et que l’on veut obtenir du relief.
gue le spectateur. Donc, il faut prendre gar-
                                                  C’est par exemple le cas pour certaines
de dans l’agencement des plans à assurer
                                                  prises de vues depuis un hélicoptère.
des transitions de profondeur en douceur
pour le public.
21




                                                                                 Binocle
          Rig côte à côte utilisant des caméras RED Epic et optiques Angénieux 15-40


Le rig à miroir semi-transparent                 de s’affranchir ainsi des problèmes liés à l’en-
Les caméras sont placées verticalement à 90°     combrement des caméras et des optiques.
l’une de l’autre et se trouvent en coïncidence   On peut donc réduire l’entraxe jusqu’à 0 mm,
optique dans un miroir semi aluminé. Ce mi-      ce qui permet d’aligner parfaitement les ca-
roir, appelé également « lame séparatrice »,     méras. Le rig miroir permet principalement
permet pour l’une des caméras de filmer au       d’obtenir de petits entraxes indispensables
travers et pour l’autre de filmer en réflexion   pour filmer près du sujet, ce qui est le cas de
sur le côté réfléchissant.                       la grande majorité des plans d’une fiction.
Pour cette application, la transmission et la    On utilise les rigs miroir sur steadicam,
réflexion des miroirs sont égales à 50 % afin    crosse d’épaule et la plupart des machineries
que la perte de un diaphragme qui est induite    classiques. Les rigs miroirs présentent deux
pour la caméra qui filme au travers du miroir    types de conception ou d’agencement quand
soit identique ou proche. Le miroir permet       ils peuvent être retournés autour de l’axe
donc de filmer avec un entraxe égal à zéro et    optique :
                                                                               Binocle




          Rig semi-transparent avec caméras Sony P1 et optiques 19 x 7,3 Angénieux
22




                        Méthodes pour aligner
                   et synchroniser les caméras 3Ds

	          Une prise de vues stéréoscopique nécessite du matériel apparié (caméras et
optiques) et la meilleure attention du stéréographe lors du tournage pour le réglage du
rig. L’alignement parfait ne pouvant être obtenu dès le tournage, il sera nécessaire de
poursuivre le travail grâce à des algorithmes de correction temps réel pour la télévision
et en postproduction pour le cinéma. Il s’agit d’offrir au spectateur des couples d’images
parfaitement alignés verticalement pixel par pixel.
	          Facteurs provoquant des disparités verticales gênantes :
- Décalage en hauteur des axes optiques (qu’ils soient parallèles ou se croisent vertica-
lement)
- Défaut d’assiette d’une caméra par rapport à l’autre
- Différence même infime entre les focales des caméras et les mises au point des opti-
ques
- Aberrations optiques différentes entre les optiques
- Effet de trapèze résultant de la vergence* sur le sujet
	
	          Il s’agit de minimiser le plus possible ces disparités au tournage. Sur un rig côte
à côte, on place les axes optiques en parallèle en visant l’infini et on se sert d’une mire à
3 mètres pour vérifier que les altitudes sont respectées. Sur un rig à miroir, on procède de
même en plaçant les entraxes à 0. Dans les deux cas, on utilise des mires et un moniteur
3Ds pour régler finement l’alignement, si possible au pixel près.
	          De même, on veillera à ce que la colorimétrie et la luminosité des caméras
soient identiques. Des outils sur le moniteur 3Ds permettent de contrôler cela avec préci-
sion.
La synchronisation, au pixel près, des capteurs des caméras est indispensable. Le non
respect de cette règle sur des images en mouvement entraîne une fatigue visuelle chez le
spectateur.
	          Pour le timecode, il faut connecter les caméras, et mettre une caméra en TC
« master » et l’autre en « slave ».
	          Pour les balayages, mettre une caméra en Genlock master et l’autre en Genlock
slave n’est pas assez précis, sauf exception comme avec certaines paluches ou des caméras
conçues à cet effet. On préfère donc avoir recours à un boîtier de synchronisation externe
en Tri-level Sync, connecté sur les entrées Genlock des caméras.
	          Les caméras dépourvues d’entrée Genlock, comme les appareils photo numé-
rique sont problématiques. Certains moniteurs 3Ds permettent toutefois de visualiser les
balayages et de tenter une synchronisation « à la main » ou « à la volée » en déclenchant
les caméras simultanément. Mais, ceci ne présente pas les garanties indispensables à un
projet de long métrage ou de direct à la télévision.
23




                                                     DR
                          Deux exemples de caméras 3D intégrées


- la première, dite zénithale, favorise la protec-        la mise en scène de la stéréoscopie grâce
tion du miroir. La caméra verticale est placée            aux réglages des deux paramètres que sont
en dessous de l’axe optique et dirigée vers le            l’entraxe et la vergence.
haut. Ce dispositif permet une protection plus
simple des lumières parasitant le miroir.                 Le progrès des rigs 3Ds
- La seconde dite « position grue » présente              et le contrôle des disparités
l’avantage, ayant sa caméra verticale placée              Quel que soit le talent du stéréographe, des
au dessus du miroir, de pouvoir rapprocher                disparités involontaires entre les deux points
l’axe optique très près du sol et par consé-              de vue caméra demeurent. Il est indispensable
quent d’effectuer des contre-plongées verti-              de les corriger sur les tournages de directs.
cales importantes.                                        En fiction, ces défauts peuvent aussi être
                                                          corrigés sur le lieu de tournage pour le confort
                                                          de la vision des rushes. En postproduction, si
La caméra 3Ds intégrée
                                                          ces défauts sont très faibles et ne gènent pas le
Apparaissent aussi sur le marché des ca-
                                                          montage, certains stéréographes préféreront
méscopes professionnels qui enregistrent
                                                          utilement faire ces corrections au moment de
deux vues d’une même scène à travers deux
                                                          «l’étalonnage relief». Ce dernier consiste à
axes optiques intégrés dans le même corps
                                                          ajuster les valeurs de relief pour un plan ou
caméra. Ce type de technologie a le mé-
                                                          entre deux plans. Il assure l’harmonisation du
rite de réduire les disparités entre les deux
                                                          relief sur la durée du film.
points de vues stéréoscopiques que l’on
                                                          Depuis la fin des années 90, les Industries
souhaite fusionner, notamment les problè-
                                                          Techniques de la Création ont vu à cet effet
mes d’alignement, de différences de mise
                                                          l’essor de rigs motion control capables d’être
au point et de zoom... Toutefois, la caméra
                                                          apairés électroniquement avec précision
3Ds intégrée a l’inconvénient de ne propo-
                                                          via un ordinateur. Plus récemment, des
ser généralement qu’un seul réglage de
                                                          instruments d’analyse des images 3Ds
l’écart interaxial et un réglage de vergence
                                                          émergent avec notamment la possibilité de
limité. Des restrictions qui engendrent des
                                                          réaliser un traçage temps réel précis des
contraintes fortes quand il s’agit de filmer
                                                          problèmes de disparité au sein d’un couple
une scène en relief de près et plus généra-
                                                          d’images stéréoscopiques et de les corriger
lement qui ne permettent pas la maîtrise de
24




en temps réel.                                           captation 3Ds
Tous ces facteurs font qu’aujourd’hui, on voit
apparaître chez plusieurs équipementiers des        multicaméras en direct
solutions à la fois matérielles et logicielles de


                                                    U
traitement en temps réel de la prise de vues              ne captation multicaméras 3Ds en di-
3Ds qui permettent d’automatiser une partie               rect implique des actions en temps
des corrections telles que les disparités                 réel afin de préserver l’homogénéité
verticales, la détection des problèmes de           relief.
rotation et de déformation trapézoïdale.            La première action consiste à analyser les
Certains logiciels permettent également             nouveaux acteurs et à les hiérarchiser dans
d’automatiser l’ajustement de l’écart               l’équipe de production. Le réalisateur est
interaxial et de convergence... Des solutions       celui qui conçoit la stéréoscopie d’un projet
de ce type conçues en France ou à l’étranger,       que mettent en oeuvre le stéréographe et
permettant de corriger ces problèmes ou             l’ensemble des techniciens.
de maîtriser ces paramètres en temps réel,          Un seul stéréographe garantit la qualité du
sont d’ores et déjà utilisées sur les lieux de      relief de la captation, il travaille de concert
tournage, notamment dans la production              avec le directeur de la photographie. Il est
sportive en direct. Les correcteurs de relief       secondé par les opérateurs de convergence
sont également intégrés dans des outils de          qui sont en charge de la stéréoscopie d’un
visualisation utilisés en fiction ou en captation   ou deux axes. Ils règlent en continu l’entraxe
afin de juger des effets obtenus sans fatigue       et la vergence en fonction des variations de
cérébrale pour l’équipe.                            cadre, focale et focus.
                                                    Par analogie avec la photographie, il est né-
                                                    cessaire d’intégrer cette équipe dans l’unité
25




de production live afin de fluidifier les échan-   La seconde option consiste à garder les sour-
ges et de garantir un programme homogè-            ces en visualisation 2D et les programme et
ne.                                                preview en 3Ds.
Il est à considérer une modification du work-      En règle générale, il faut considérer que tous
flow dans l’unité de production 3Ds. En effet,     acteurs qui interviennent sur le flux live doi-
chaque source stéréoscopique doit être cor-        vent avoir une visualisation 3Ds : opérateurs
rigée avant d’être intégrée dans la grille ou le   ralentis, opérateurs synthé, truquiste…
mélangeur. Cette correction peut être multi-       La difficulté du multicaméras 3Ds en direct
ple et spécifique à chaque rig. Elle englobe       aujourd’hui n’est pas seulement liée à des
le flip image dans le cas d’un rig miroir, la      problèmes techniques, mais aussi à une re-
correction géométrique, une compensation           mise en question de la mise en scène. On se
pour le centrage optique, etc. Quelles que         rend bien compte que l’acceptation du relief
soient la nature et le nombre de corrections       est directement dépendante de la qualité de
appliquées, elles doivent être effectuées          la stéréoscopie, mais il faut aussi fournir les
dans un temps très restreint puisque ce de-        informations nécessaires à une bonne nar-
lai intervient avant mélange. Aujourd’hui, ce      ration. Le live est de ce fait un exercice pé-
temps de traitement varie de 40 à 120 ms.          rilleux en 3Ds. Par exemple, si l’on veut ame-
La qualité et le nombre de visualisation 3Ds       ner une information captée par une caméra
est un élément clé de l’outil de production.       2D dans un flux 3Ds, on peut recourir à une
Ainsi, deux cas sont envisageables pour la         remise relief 2D/3Ds temps réel ou si l’on
réalisation : proposer un multiviewer in-          veut fournir un score ou un chrono, on pro-
cluant toutes les sources ainsi que le pro-        cèdera à l’incrustation d’éléments 3Ds dans
gramme et le preview en 3Ds. Cette option          l’image relief. Ces techniques sont supporta-
nécessite d’être vigilant, afin d’exclure de la    bles pour le téléspectateur pour peu qu’elles
mosaïque toute caméra en cours de réglage.         soient maîtrisées.
26




        OPTIMISER LES COÛTS DE LA 3Ds EN DIRECT, C’EST POSSIBLE !

  Concernant les surcoûts liés à la captation 3Ds, on avance souvent le chiffre de 25 à 30 % de plus
  qu’une captation 2D, mais selon les responsables d’AMPVISUALTV ce sont des chiffres à relativiser. Ces
  surcoûts dépendent beaucoup de la durée de captation elle-même et AMP VISUALTV espère avoir à ter-
  me suffisamment de flux de production en 3Ds pour être en mesure de réaliser des économies d’échelle.
  Le plus important aujourd’hui est de trouver des méthodes visant à réduire le temps d’installation et de
  préparation. Si on arrive par exemple à disposer de couples de caméras/optiques utilisées uniquement
  pour les captations 3Ds, il est dés lors possible de réduire considérablement les temps de préparation
  d’avant tournage. Mais, pour cela, il faut avoir plus de volume de production qu’aujourd’hui.

   Postproduction 3Ds :                                de plans 3Ds lors de chaque visionnage des
                                                       rushes.
corrections et workflow                                Par ailleurs, suivant la méthode de post-
                                                       production envisagée, il sera nécessaire


R
       éaliser une postproduction en 3Ds               de consacrer du temps aux corrections de
       n’est pas très différent d’une post-            disparités involontaires entre les images
       production traditionnelle, mais il faut         gauche et droite. Il s’agira de corriger les
gérer des volumes de fichiers deux fois plus           disparités géométriques et colorimétriques,
importants. Il est également nécessaire                de sorte que chacun des pixels homologues
d’assurer une continuité de la profondeur              soit situé à la même altitude et bénéficie du
des scènes 3Ds, à la fois en soignant l’en-            même étalonnage. Cette correction est faite
chaînement de leur gamme stéréoscopique                par un technicien stéréographe sous la di-
et en corrigeant les disparités entre les deux         rection du stéréographe.
images gauche et droite.
                                                       La gestion des fichiers 3Ds
Le visionnage du montage 3Ds au cœur du process        De plus en plus de tournages en 3Ds utilisent
La postproduction des images relief oblige             des caméras qui enregistrent en « mode fi-
à revenir à des méthodes de travail plus ri-           chier ». Il devient alors très intéressant de
goureuses et à une définition plus précise             récupérer les informations X et Y des camé-
des tâches de chacun. Ces précautions, pri-            ras pour les intégrer aux métadonnées. En
ses en amont des différentes opérations,               postproduction 3Ds, la gestion du stockage
permettent de limiter l’alternance de sé-              devient cruciale en raison du double flux. On
quences relief incohérentes entre elles.               opte souvent pour une sauvegarde régulière
Toutefois, même si un stéréographe a par-              des images au fur et à mesure de la produc-
faitement réglé les rigs et pris garde de li-          tion.
miter les « mauvais » raccords de plans, le            La méthode qui consiste à réaliser le mon-
monteur devra vraisemblablement, comme                 tage on-line directement en 3Ds est utili-
c’est le cas en 2D, changer l’ordre du mon-            sée le plus souvent pour les programmes
tage prévu à l’origine. De ce fait, il sera né-        courts (publicité, films corporate, films do-
cessaire de vérifier à nouveau les raccords            cumentaires…). Cette méthode suppose de
27




disposer de stations de montage suffisam-




                                                        copyright : Technicolor
ment performantes pour pouvoir traiter
en temps réel des images 3Ds dans leur
pleine résolution.

Allongement de la durée d’étalonnage
Le calibrage de l’écran d’étalonnage 3Ds
doit se faire en fonction des technologies de
lunettes utilisées (passives ou actives). En
outre, il est difficile d’envisager d’étalonner
(colorimétrie et densité) avec des lunettes                                       Exemple de correction de disparités
                                                                                           géométriques
3Ds de nombreuses heures consécutives,
sous peine de fatigue oculaire. Généra-
lement, on étalonne en 2D. Enfin, lors du
visionnage en 3Ds, on applique une correc-
tion sur l’écran de visualisation (LUT) pour
compenser l’incidence de l’utilisation des
lunettes sur la perception des images.
A cette étape, il sera nécessaire d’ajuster
la gamme stéréoscopique du film appelée                                           Le flare : une source d’inconfort
aussi «étalonnage du relief» ou de modifier                                                     visuel
l’étalonnage colorimétrique en fonction des
contraintes de perception de la 3Ds.                  né à faire régulièrement des conformations
                                                      en 3Ds, permettant au monteur de modifier
Une durée de montage plus longue                      la structure et le rythme du film selon les
Le montage d’un projet 3Ds est réalisé dans           effets de relief obtenus.
certains cas à partir d’un seul point de vue,
par exemple l’image gauche. Pour apprécier            Raccords de plans lors du montage d’images 3Ds
la cohérence du montage final, on sera ame-           Le rythme des plans montés en stéréosco-


                       RACCORDER LES PLANS AVEC SOUPLESSE

  En 3Ds, la convergence entre deux plans successifs doit être ajustée. Généralement, on rapprochera
  en postproduction les plans de convergence au raccord de plans, s’ils sont trop différents. La durée
  de cet ajustement est variable. Des expériences menées durant la production de Legend of the
  Guardians : The Owls of Ga’Hoole (2010) ont permis de mettre en lumière que la transition la plus
  douce en 3Ds est obtenue lorsque la vergence des entrées de plans est ajustée progressivement en
  fonction du plan précédent. Dans ce film, la durée de cette adaptation variait de 8 à 40 images entre
  les séquences. Plutôt que de faire correspondre les caractéristiques de profondeur de chaque plan,
  il a été constaté que l’élimination de 50% de la différence de profondeur entre les plans suffisait.
  Il en résultait un léger sursaut de 3Ds à la coupe. Rien n’empèche d’utiliser un effet de raccord 3Ds
  brutal, afin de provoquer une sensation particulière chez le spectateur.
28




pie est logiquement plus lent que celui d’un           montage 3Ds on-line, ce n’est que rarement
montage à partir d’images 2D, car il faut              le cas. La tendance est d’avoir des outils de
environ une seconde au cerveau pour appré-             montage qui permettent d’avoir la vision 2D
cier, au moment du changement de plan, le              et 3Ds pour vérifier les raccords.
nouvel univers à explorer. Un apprentissage            Dans tous les cas, il est important de vi-
du spectateur pourrait peut-être réduire le            sualiser les montages 3Ds et de les valider
temps d’accommodation nécessaire à cha-                régulièrement sur un écran stéréoscopique
que changement de plan. Mais à ce jour, ce             d’une taille proche de celle qui sera utilisée
n’est qu’une supposition.                              lors de la diffusion finale.
Afin de limiter la gêne cérébrale et raccour-          Ainsi, il sera possible d’identifier d’emblée
cir le temps d’adaptation entre chaque plan,           les gênes visuelles qui résultent des dispa-
il est également possible d’utiliser le princi-        rités stéréoscopiques non corrigées ou de
pe de « fondu relief » qui permet d’adoucir le         valeurs de relief différentes entre les plans.
passage d’un plan à l’autre pour des reliefs           Il est souhaitable que les raccords de plans
manifestement trop différents.                         soient étudiés lors de la préparation du tour-
Du fait de ces contraintes, il serait dans l’ab-       nage, afin d’harmoniser les espaces relief
solu plus pratique que le montage stéréos-             en amont et aval de la transition en rédui-
copique se fasse « on-line », directement à            sant au maximum les différences d’écarte-
partir des images stéréoscopiques déjà cor-            ment et de convergence des caméras. Néan-
rigées. Toutefois, pour des raisons d’écono-           moins, des ajustements seront à prévoir en
mie et/ou de non-disponibilité des outils de           postproduction par translation horizontale



            QUI FAIT QUOI DANS LA POSTPRODUCTION 3Ds DES VFX ?
   Face à un projet «relief», les infographistes en charge des travaux de VFX doivent être formés à la
   stéréoscopie. Outre le superviseur VFX, on peut identifier un certain nombre de postes pour lesquels
   les méthodes de travail doivent en effet être adaptées à la 3Ds : rotoscopie, tracking, compositing,
   matte painting, retouche à la palette et image de synthèse.
   Concernant les défauts géométriques et colorimétriques, il existe un seuil de tolérance au-delà
   duquel le spectateur fatigue et qui nécessite d’opérer un calage très précis des différents éléments
   d’une image composite, le tout à partir d’éléments eux-mêmes parfaitement corrigés.
   C’est la raison pour laquelle le superviseur VFX et le stéréographe prendront en charge conjointement
   toutes les manipulations relief sur les plans truqués avec des étapes clés comme : les corrections
   des défauts géométriques et colorimétriques ainsi que la mise en parallèle simultanée de l’image
   tournée en convergent ; la création et l’assemblage des éléments de l’image composite ; le calage
   relief de ces éléments notamment dans le cas d’un assemblage entre live et image de synthèse ; et
   la mise en convergence de l’image composite et l’étalonnage relief pour l’écran de projection.
   A noter une remarque importante : dans le cas d’un tournage pour une image composite du type
   VFX, il n’est pas recommandé de corriger les défauts de l’image relief avant trucage, car suivant les
   outils utilisés, cette étape peut produire un « filtrage » destructif qui nuit à la qualité du trucage
   final.
29




des images gauche et droite.                            faut donc limiter le contraste trop fort entre
Le changement de localisation dans l’espa-              les éléments en avant et en arrière plan re-
ce du point d’accroche du regard, d’un plan             lativement à l’intensité des effets relief.
à l’autre, peut également entraîner un in-
confort visuel. D’où la nécessité d’un « éta-
                                                        Réglage de la lumière pour un jaillissement
lonnage relief » qui harmonise les gammes
                                                        Pour renforcer la sensation d’immersion, il
stéréoscopiques entre les plans.
                                                        faut remplir le champ visuel du spectateur.
                                                        Le mieux est d’estomper progressivement
Type de relief en fonction des entrées de champ         les zones de l’objet jaillissant qui coupent
Le spectateur ressent un inconfort visuel               les bords du cadre. On peut diminuer la
lors d’une entrée de champ latérale quand               lumière d’une scène progressivement vers
l’un de ses yeux voit trop longtemps une élé-           les bords de l’écran. Le volume de la scène
ment que l’autre œil ne perçoit pas encore.             filmée semble alors être entièrement cen-
Un dosage subtile entre intensité du relief             tré sur le spectateur.
et vitesse d’entrée de champ est nécessaire.
Ceci ne pose en revanche pas de problème                Le matte-painting 2D en 3Ds
lorsque cette entrée de champ se fait dans le           Le matte-painting, s’il est issu de l’image de
plan de convergence (plan de l’écran) ou ver-           synthèse, peut être réalisé en 3Ds et importé
ticalement (par le haut ou le bas de l’écran).          comme n’importe quel élément de synthèse
Dans ces deux cas, l’élément entrant dans               3D. Le matte-painting 2D est une technique
le champ apparaît simultanément aux deux                qui peut toujours être utilisée en 3Ds pour
yeux.                                                   des décors au loin, en arrière-plan vers l’in-
                                                        fini, là où le paramétrage relief est au plus
Vitesse, accélération et trajectoire des caméras        près de la vision humaine, sans perception
Les mouvements doivent être de préférence               véritable du relief. Il est toutefois indispen-
fluides, lents, avec de faibles accélérations           sable que le matte-painting 2D s’intégre très
ou décélérations et des variations de trajec-           précisément dans l’espace 3Ds «  compo-
toires douces. Si le scénario impose des ef-            sité ».
fets rapides éloignés de ces préconisations,            La perception par le spectateur de défauts
on atténuera le relief. A l’extrême, les axes           dans des éléments 3Ds composités est plus
optiques des caméras gauche et droite pour-             fine que l’analyse des mêmes défauts dans
ront peu à peu être confondus de manière à              une image 2D. Une composition imprécise
filmer en quasi-monoscopie, préservant ain-             de l’image en relief sera tout de suite re-
si le confort visuel.                                   pérée comme une incohérence par le spec-
D’autre part, les mouvements rapides dans               tateur, et ceci d’autant plus que la taille de
l’axe peuvent également donner lieu à de la             l’écran de diffusion sera importante.
fatigue oculaire.
                                                        Le compositing en 3Ds
Chasse aux contrastes trop forts                        Afin de compositer précisément les diffé-
Les systèmes de diffusion 3Ds (filtres et lu-           rents éléments de la scène finale, il faut se
nettes polarisants, lunettes à cristaux liqui-          doter d’outils permettant de visualiser et de
des, etc) n’ayant pas un pouvoir séparateur             modifier en temps réel les paramètres de
absolu, chaque œil perçoit plus ou moins le             chaque élément. De même, le truquiste doit
fantôme de l’image destiné à l’autre œil. Il            donc être formé au relief.
30




              ETAPES DE LA 3Ds SUR LES SEQUENCES DE VFX
Le calage des différents éléments d’une image composite doit être réalisé avec soin. D’une part
pour la géométrie, d’autre part pour la colorimétrie.
1 – Colorimétrie
La correction colorimétrique est celle qui concerne les différences entre image gauche et droite
dans une prise de vue réelle sans trucage. Elle est obligatoire en post-production. En ce qui
concerne un plan truqué en 3Ds, il y a trois niveaux d’étalonnage.
A - Chaque Tous les éléments du compositing (images réelles et images de synthèse) doivent
être étalonnés avant l’intégration pour obtenir une image finale homogène. Cette étape est
similaire à ce qui se passe en 2D pour un trucage où l’on recherche en général la plus grande
neutralité des différents éléments.
B - Pour les prises de vues réelles, les images gauche et droite de chaque élément doivent
être raccordées en couleur, contraste et densité. Cette étape est systématique sur tout un film
3Ds, c’est la correction colorimétrique. Les images de synthèse sont par définition fabrication
identiques. Cette étape est nécessaire en raison principalement de la différence entre image
transmise et réfléchie dans un rig miroir et aux zones de brillance ou polarisation liée au miroir
ou au point de vue.
C - A l’intérieur de la séquence, le plan composité sera étalonné avec les autres plans sans effets
spéciaux. C’est l’étalonnage classique en 2D. C’est à ce moment là que l’on peut appliquer un
effet sur l’ensemble de la séquence.
2 – Géométrie
De la même façon qu’il faut corriger l’ensemble des images en colorimétrie, la correction
géométrique est obligatoire. Il y a plusieurs façons de procéder..
A1 – Tournage réel en parallèle => CGI en parallèle images de synthèse en parallèle avec
entraxe identique => corrections géométriques sur P.D.V. réelle => intégration =>
convergence en post-production par glissement d’image.
Cette méthode induit nécessairement une légère perte dans la largeur de la P.D.V. réelle.
B – Tournage en convergence => transmission des datas ou relevés d’entraxe et vergence
aux images de synthèse => correction des images réelles => intégration. La correction
géométrique implique une légère perte verticale de l’image due aux trapèzes de convergence.
C – Tournage avec vergence minimale => on procède comme en B puis on règle la vergence
définitive comme en A. Ce système appliqué à certains films permet de moyenner les pertes
d’image en horizontale et verticale.
31




Régler la convergence en postproduction               plus lourd à gérer qu’une conversion 2D/3Ds
Il est important de noter que les convergences        en postproduction.
3Ds peuvent être réglées en postproduction et         De tels projets « composites » comportent
ceci tout particulièrement pour les séquences         alors des plans tournés en 3Ds et d’autres
truquées contenant des effets visuels (voir           convertis de la 2D vers la 3D. C’est le cas par
encadré). Dans ce cas, le tournage s’effectue         exemple des séquences tournées en longue
souvent en mode « parallèle ».                        focale en mode stéréoscopique qui peuvent
On règle alors non plus la convergence mais           donner un effet de « plaques » successives.
la position de l’image selon la profondeur : on       Cet effet d’aplatissement lié au tournage en
rapproche ou on éloigne l’ensemble de l’ima-          longue focale est particulièrement gênant
ge, non sans déformations.                            si l’on tourne un portait en plan serré. On
Notons qu’une faible partie latérale des ima-         filme la séquence en 2D et redonne ensuite
ges sera perdue, alors que la vergence sur le         du modelé au visage grâce à une rotoscopie
plateau amènera plutôt une légère perte en            du personnage, de sorte que le spectateur
haut et en bas de l’image lors de l’élimination       ait l’illusion qu’il voit deux points de vue dif-
des effets de trapèze.                                férents.

                                                      Tourner en 2D en respectant
   conversion 2D/3Ds :
                                                      les contraintes du relief
nécessité d’un savoir-faire                           Lorsqu’on filme en 2D en vue d’une conver-
                                                      sion vers de la 3Ds, il est impératif de tour-



C
                                                      ner en extrapolant déjà les effets relief et
        hoisir la conversion suivant les conditions   en ayant en tête ses contraintes propres.
        de tournage                                   C’est ainsi que les amorces de plan où les
         Aujourd’hui, quelques blockbusters           personnages sont la plupart du temps cou-
américains qui sont diffusés dans les salles          pés lors d’un tournage 2D par les bords du
de cinéma en 3Ds sont le fruit d’une conver-          cadre, peuvent empêcher d’utiliser des ef-
sion d’images 2D en 3Ds à la postproduc-              fets de jaillissement dans la scène. On peut
tion. La raison principale est économique             tricher légèrement pour avoir un petit effet
et tient à ce que les producteurs préfèrent           de jaillissement, mais avec le risque d’en-
répondre à la demande du marché des sal-              gendrer un début d’inconfort visuel sur une
les numériques en relief via une conversion           partie du public, surtout si ce choix est ré-
2D/3Ds souvent plus facile à gérer quand il           pété tout au long du film. D’une manière
s’agit de films intégrant un grand nombre             plus générale, des plans seraient superbes
de plans truqués en numérique.                        en jaillissement à condition de garder une
Il est par exemple possible pour les besoins          certaine «  aération  » dans le cadre, ce qui
d’une mise en relief de détourer des per-             nécessite de reculer le groupe caméra ou
sonnages qui ont été filmés sur fond vert ou          bien d’éloigner ou recentrer les personna-
de retraiter en 3Ds un décor qui a été tracké         ges du premier plan.
par une caméra virtuelle.                             Certaines transitions et certains fondus déjà
Généralement, ce décor aura été étendu en             en place dans un film ou un programme TV
matte-painting avec des créatures en ima-             tourné en 2D vont devoir être adaptés aux
ges de synthèse insérées dans la scène et,            contraintes des transitions entre espaces
dans ce cas, le traitement en stéréoscopie            relief, sous peine de visualiser des volumes
au tournage peut revenir plus cher et être            imbriqués les uns dans les autres sans co-
32




hérence spatiale.                                 une séquence éclairée artificiellement ou
Par conséquent, la mise en relief d’images        qu’un personnage vétu de tons froids au pre-
2D est un processus métier qui nécessite le       mier plan, se situe devant des tons chauds.
plus grand soin si l’on ne veut pas générer un    La conversion automatique génère donc
inconfort visuel, voire un rejet chez le spec-    beaucoup d’artefacts et d’ambiguïtés vi-
tateur et respecter un certain réalisme du        suels. Ces ambiguïtés vont rapidement dé-
relief. Lors d’une conversion 2D/3Ds, le relief   tourner le spectateur de ce type d’images qui
devra être paramétré essentiellement pour         donnent une vision erronée de la réalité.
assurer le confort visuel des spectateurs,
avec de beaux effets de fenêtre mais avec         …nécessaire pour le traitement d’antenne 3Ds
peu de jaillissements efficaces et conforta-      Toutefois, les diffuseurs TV seront rapide-
bles vu la difficulté à bien les régler.          ment contraints à utiliser la conversion auto-
                                                  matique de la 2D vers la 3Ds, afin de réaliser
Corrections des disparités                        des raccords d’antenne en 3Ds suffisam-
La conversion 2D/3Ds réalisée de manière          ment doux et acceptables pour le téléspec-
automatisée à l’aide de machines de post-         tateur entre différents programmes, comme
production est certes de plus en plus perfor-     par exemple entre des bandes annonces et
mante, mais il n’en demeure pas moins que         des publicités qui auront été réalisées avec
des étapes manuelles et l’intervention d’un       des valeurs de relief différentes.
spécialiste, demeurent indispensables sans
quoi on risque de proposer un confort visuel      Animation en images de synthèse,
insuffisant. Nombre de disparités entre les
                                                  matte-painting et stéréoscopie
deux points de vue image doivent être corri-
                                                  Tous les plans d’un film ou d’un programme de
gées manuellement.
                                                  télévision utilisant du matte-painting de décor
De même, lorsque les lointains sont flous
                                                  en arrière-plan sont à étudier en préambule de
dans l’image 2D d’origine, on devra redéfinir
                                                  la postproduction si l’on souhaite les conver-
l’infini dans l’image 3Ds reconstituée. Il est
                                                  tir de la 2D vers la 3Ds. Il est notamment in-
aussi nécessaire de recréer de la matière
                                                  dispensable de déterminer quels seront les
3Ds sur les zones où l’effet relief est accen-
                                                  éléments de matte painting qui devront être
tué.
                                                  recréés par des modèles d’image de synthèse
                                                  3D pour obtenir un deuxième point de vue ca-
Conversion 2D-3Ds automatique, une aberration…    méra cohérent visuellement.
La plupart des systèmes de conversion auto-       Pour des matte-painting de décors en ar-
matique actuels donnent à voir une stéréos-       rière plan vers l’infini, il est en effet possible
copie traitée uniquement dans le sens de la       de « tricher » en créant du relief en compo-
profondeur et de l’immersion sans jaillis-        siting. Notre perception humaine du relief
sement. Ces machines fonctionnent à l’aide        vers l’infini est en effet quasi inexistante (à
d’algorithmes reposant entre autres sur un        cause du faible espacement entre nos deux
principe de reconnaissance des couleurs,          pupilles, comparé à la distance les séparant
avec une répartition organisée sur le fait        des objets observés). Il est donc possible
que les tons chauds sont plutôt sur le devant     de leurrer facilement le cerveau via ce type
d’une scène et les tons froids derrière dans      d’opération en compositing.
les lointains. Le seul problème de cette règle    Pour les matte-painting et effets visuels nu-
« naturelle » est qu’elle comprend bien des       mériques plus proches des caméras virtuel-
exceptions. Par exemple, quand on tourne          les stéréoscopiques, il faudra en revanche
Livre blanc relief v2 basse def 2
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Livre blanc relief v2 basse def 2
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  • 1. V2 Le livre blanc dU RELIEF (3Ds) s AU CINEMA ET A LA TELEVISION AU CINEMA ET A LA TELEVISION Document réalisé sous l’égide de la Ficam, la CST, UP3D, le HD-Forum et l’AFC Coordination éditoriale : Marc Bourhis (Ficam) et Olivier Amato (Smartjog)
  • 2. Les partenaires de ce livre blanc : La Ficam (Fédération des Industries du Cinéma, de l’Audiovisuel et du Multimédia), présidée par Thierry de Segonzac, est une organisation professionnelle qui regroupe 180 entreprises dont l’activité couvre l’ensemble des métiers et du savoir-faire technique de l’image et du son. Véritable force de proposition, la Ficam représente, promeut et défend les intérêts nationaux et internationaux de la filière des Industries Techniques de la Création. La Commission Supérieure Technique de l’Image et du Son (CST), présidée par Pierre-William Glenn est une association de professionnels du cinéma, de l’audiovisuel et du multimédia, de techniciens et d’artistes techniciens. La CST réunit aujourd’hui près de 700 membres. Elle a pour buts de défendre la qualité de la production et la diffusion des images et des sons, défendre la créativité, l’innovation technologique et artistique du cinéma et de l’audiovisuel et défendre l’indépendance, la liberté d’action et d’expression dans nos activités professionnelles. UP3D (Union des professionnels de la 3Ds) est une association professionnelle dont les objectifs sont : fédérer et dynamiser la communauté des professionnels de la 3Ds, informer et communiquer sur les métiers, les savoir-faire et les matériels spécifiques à la 3Ds, promouvoir et structurer le développement de la 3Ds en Europe. Originellement composé de 17 membres, le HD Forum, présidé par Jean-Pierre Lacotte, compte aujourd’hui 51 membres, tous professionnels conformément à ses statuts. La diversité des questions à régler autour de la HD a conduit le HD Forum à créer deux commissions : la « commission technique » et la « commission communication et marché », elles-mêmes divisées en groupes de travail qui collaborent régulièrement aux travaux de la Ficam et de la CST. L’AFC (Association Française des Directeurs de la Photographie Cinématographique) coprésidée par Matthieu Poirot-Delpech, Michel Abramowicz et Remy Chevrin, regroupe la plupart des Directeurs de la photographie français présents au plus haut niveau artistique et technique des productions françaises et étrangères. L’AFC défend l’existence d’une image cinématographique de qualité, teste les nouvelles techniques et affirme la compétence du Directeur photo en tant que collaborateurs de création des réalisateurs, dans la meilleure tradition du débat culturel et artistique français.
  • 3. Professionnels du cinéma et de l’audiovisuel, à vos côtés tout au long de la vie Retraite complémentaire Assurance de personnes : prévoyance et santé   Action sociale et prévention Médical Services aux professions _+ infos  0 811 65 50 50  www.audiens.org
  • 4. Des remerciements plus particuliers : A Pascal Buron (président délégué de la Ficam en charge de la Commission technique, Recherche et Innovation) et à Olivier Amato (Smartjog) pour l’ensemble de leur travail de coordination sur ce sujet comme sur tant d’autres. Un grand merci à Yves Pupulin (Binocle) pour sa contribution sur l’ensemble des chapitres de ce livre blanc. Merci à Olivier Cahen (Stéréo-Club Français) pour nous avoir fait partager sa connaissance encyclopédique de la 3Ds et pour sa contribution rédactionnelle sur le chapitre confort visuel, ainsi qu’à Philippe Gérard (3DLized), qui, à travers son engagement dans la recherche sur le confort visuel de la 3Ds nous permet d’être à la pointe de la réflexion sur cette question. Un grand merci également à Marc Léger (INA Expert) pour la rédaction du chapitre sur les grands principes de la 3Ds et la réactualisation du chapitre sur les codecs et modes de distribution TV. Merci à feu Alain Derobe (stéréographe et directeur photo) décédé le 11 mars 2012, d’avoir accepté en son temps la reprise de sa contribution faite à la CST concernant l’adaptation de la 3Ds à la taille d’écran de diffusion, ainsi qu’aux permanents de la CST pour leur contribution sur la partie projection 3Ds au cinéma. Merci à Laurent Verduci (stéréographe) pour ses fiches pédagogiques sur la 3Ds qui nous ont servi de fil rouge et pour sa participation active à nos groupes de travail. Merci également à Alain Chaptal (Sonovision) et Thierry Gruszka (NDS), Eric Martin (Technicholor), Charles de Cayeux (France Télévisions), Pascal Charpentier (UP3D), Benoit Michel (stereoscopynews.com) pour leur participation active. Enfin, merci à tous pour la relecture attentive du document finalisé. Merci aussi à David Steiner et Cédric-Alexandre Saudinos (Parallell Cinéma) pour leur contribution concernant les techniques de pré-production et de tournage, et à Franck Montagné (Directeur de postproduction, Image&Magie) ainsi qu’à Philippe Ros (directeur photo AFC).
  • 5.
  • 6. SOMMAIRE Pourquoi un livre blanc sur la 3D stéréoscopique ? PAGE 8 Principes fondamentaux de la stéréoscopie PAGE 10 Rigs et caméras stéréoscopiques PAGE 20 captation 3Ds multicaméras PAGE 24 Postproduction 3Ds : corrections et workflow PAGE 25 La conversion 2D/3Ds : un proces métier PAGE 30 Le Confort visuel de la 3Ds PAGE 33 La projection 3Ds au cinéma PAGE 36 L’affichage TV 3Ds PAGE 40 Adapter le relief à la taille de l’écran de diffusion PAGE 44 Glossaire de la 3Ds PAGE 47 Annexe 1 : Définition des métiers de la 3Ds PAGE 52 Annexe 2 : Techniques de tournage en relief PAGE 54 Annexe 3 : Codecs et MODES de Diffusion PAGE 59
  • 7. 1 0 0 FÉDÉRER ET PROMOUVOIR LES INDUSTRIES TECHNIQUES DU CINÉMA, DE L’AUDIOVISUEL ET DU MULTIMÉDIA 0 1 1 1 010 0 00 1 010 a ém 1 cin 0 0 0 1 010 0 0 1 multim édia audiovisuel 0 1 1 0 010 010 Les industries de la création Avec plus de 180 entreprises adhérentes, la Ficam représente et promeut les industries techniques du Cinéma, de l’Audiovisuel et du Multimédia. FICAM-11/17, rue de l'Amiral Hamelin-75783 Paris Cedex 16 Tel : + 33 (0)1 45 05 72 55-Fax : + 33 (0)1 45 05 72 50
  • 8. 8 Pourquoi un livre blanc D epuis que les salles de cinéma se sont équipées en projecteurs « 3D » numériques, de nombreux longs métrages « 3D » sont sortis dans les salles avec des qualités de traitement souvent disparates. Le marché de la télévision a lui aussi décidé de répondre rapidement à l’appétence du public pour les images en relief. Les fabricants de téléviseurs, prompts à participer à cet emballement technologique, fabriquent désormais à grande échelle des téléviseurs à écrans plats équipés de systèmes d’affichage « re- lief » permettant de visionner les programmes TV 3Ds dans des conditions de confort visuel tout à fait acceptables, tandis que des Smartphones ap- parus récemment sur le marché grand public sont capables de générer un relief autostéréoscopique. Cependant, ce marché des équipements de diffusion mobile, TV ou cinéma est très en avance, chronologiquement parlant, sur la capacité de production de contenus 3D stéréoscopiques par la filière audiovisuelle et cinéma. Il n’existe pas à ce jour suffisamment de contenus produits nati- vement en 3Ds pour alimenter l’ensemble des canaux de diffusion ad hoc. La barrière est principalement économique et technologique, mais relève aussi souvent d’un manque d’informations sur les conditions pratiques dans lesquelles il est possible aujourd’hui de produire des images en relief pour la télévision et le cinéma. Face à la carence actuelle en contenus 3Ds, on constate aussi que nombre d’œuvres et de programmes diffusés en relief dans les salles de cinéma ou sur les premières chaînes de télévision 3Ds, utilisent des procé- dures de mise en relief d’images 2D automatisées. Celles-ci ne tiennent pas suffisamment compte des grands principes du confort visuel chez le specta- teur et interrogent sur la notion de respect de l’oeuvre originale. Face à cet emballement autour du relief, il est donc apparu néces- saire aux différentes organisations professionnelles de la filière technique cinématographique et télévisuelle (Ficam, CST, UP3D, AFC, HD-Forum…) de réaliser un livre blanc dressant l’état des lieux de la 3D stéréoscopique. Ce livre blanc a l’ambition de pointer du doigt les différentes problématiques techniques et narratives liées au tournage, à la postproduction, au confort visuel, à la conversion 2D/3Ds et à l’affichage sur un écran de cinéma et/ou de télévision. La 3D stéréoscopique est un dispositif artistique et technique qui nécessite une reconstruction mentale des images. Celle-ci est choisie par le réalisateur et contrainte par les règles physiologiques propres à la plupart des spectateurs. A ce titre, il est crucial de mettre en place à toutes les étapes de
  • 9. 9 sur la 3D stéréoscopique* (3Ds) ? la chaîne de fabrication, des procédures de contrôle de la qualité du relief supervisées par un personnel qualifié et formé à cette nouvelle manière de produire et de postproduire. En fait, la 3D stéréoscopique, si elle ajoute des possibilités nouvelles sur le plan narratif, comporte aussi des obligations nouvelles sur le plan technique, liées à l’acceptation cérébrale des specta- teurs ou téléspectateurs. C’est pourquoi dans ce livre blanc de la 3Ds, notre objectif n’est pas de brider la créativité des réalisateurs qui doivent rester libres de leurs contenus artistiques, mais de fixer un cadre permettant de mieux se repérer dans l’addition des possibilités de mise en scène propres à la 3D stéréoscopique. Il est important aussi de préciser que l’étude de la stéréoscopie, déjà ancienne, a permis de définir de manière empirique des zones de confort visuel à l’intérieur desquelles un spectateur n’aura aucune gêne et encore moins de maux de tête. Des études scientifiques sont en cours pour affiner ces paramètres. Nous disons aussi que l’art de la 3Ds n’en est qu’à ses débuts. Il y aura sans doute la possibilité pour des réalisateurs de films ou d’émissions de télévision de dépasser ce cadre technique, au moins ponctuellement, afin de provoquer des émotions toutes nouvelles chez le spectateur. Enfin, on remarque que la perception de la profondeur d’un objet dans une scène 3Ds est modifiée suivant la taille d’affichage des images in fine (écrans de cinéma ou téléviseurs). Ce livre blanc décrit donc les diffé- rentes technologies d’affichage et définit les contours techniques des futurs programmes 3Ds livrés à la télévision et au cinéma. En fait, si l’on devait résumer l’objectif principal de ce livre blanc, nous dirions qu’il consiste à informer suffisamment les professionnels de l’audiovisuel et du cinéma sur les possibilités de la 3Ds, afin qu’ils s’appro- prient le plus largement possible ce nouveau langage et que puisse être évitée une désillusion du public pour ce nouveau champ artistique et tech- nique, comme cela a pu être le cas lors de la première vague d’engouement pour le relief au cinéma dans les années 1950. Ce livre blanc du relief est un état de l’art en mai 2012. C’est la 2ème version du document qui tient compte des remarques des professionnels français et actualise les notions génériques sur le sujet. * Plutôt que d’employer les termes relief ou «3D» assez imprécis pour l’un et source de confusion avec les images de synthèse pour l’autre, nous recommandons d’utiliser le terme 3Ds pour 3D stéréoscopique.
  • 10. 10 Principes fondamentaux de stéréoscopie Comment percevons-nous le relief ? R egardons un objet proche : par exem- notre doigt est dans le « plan de conver- ple l’index de notre main. Naturel- gence » de nos yeux. lement, les axes optiques de nos A présent, tout en continuant de regarder yeux, convergent vers l’objet regardé. Nous le bout de notre doigt considérons les ob- louchons donc légèrement. Plus l’objet est jets situés derrière notre doigt (figure2). près de nous plus nous louchons : l’angle de De quel côté semblent-ils se positionner convergence augmente. Plus l’objet s’éloigne, lorsque nous fermons un œil puis l’autre ? plus l’angle de convergence diminue. Nous constatons qu’ils sont plus à gauche L’angle de convergence est un indice très vus de l’œil gauche, et plus à droite vus de important pour notre cerveau : connais- l’œil droit. C’est ce que l’on appelle la pa- sant la distance entre les deux yeux, il rallaxe. On dit que pour les objets situés peut en déduire derrière le plan la distance de de convergen- l’objet, à la ce, la parallaxe manière d’un est positive. télémètre. Le Fixons toujours cerveau nous notre doigt, et fait apprécier considérons la profondeur maintenant les de la scène via objets plus pro- les différences ches (figure3). entre les an- Le phénomène gles de conver- est inversé : gence sur les l’objet est plus différents objets à droite vu de observés. l’œil gauche et plus à gauche vu de l’œil Examinons maintenant les images for- droit. Pour les objets situés devant le plan mées par nos 2 yeux : Comme les axes op- de convergence, la parallaxe est négative. tiques de nos yeux convergent vers notre En résumé, la parallaxe est nulle pour tous doigt, l’image de notre doigt se forme au les objets situés dans le plan de conver- même endroit sur nos 2 rétines (figure1). gence, elle est positive pour tous les objets On appelle points homologues les mêmes situés derrière le plan de convergence, et points des objets dans les images gauche elle est négative pour tous les objets situés et droite. On dira dans ce cas que les points devant le plan de convergence. homologues sont confondus. On dit que Plus un objet est éloigné, plus l’apprécia-
  • 11. 11 figure 1 figure 2 figure 3 figure 4 tion de sa distance est imprécise. Lorsque et l’angle de convergence devient trop fai- la distance de l’objet dépasse plusieurs di- ble pour nous renseigner suffisamment sur zaines de mètres, les deux axes optiques de l’éloignement de l’objet. A partir d’une cen- nos yeux sont alors quasiment parallèles taine de mètres, on n’apprécie pratiquement
  • 12. 12 plus la distance d’un objet. Heureusement, ront restitués devant l’écran, en jaillisse- d’autres indices nous renseignent sur la ment (parallaxe négative). profondeur : occultation, taille relative des objets, perspective, effet de brume, etc. la 3Ds appliquéE au cinéma et à la télévision Comment le relief est-il L restitué ? a différence fondamentale entre les tentatives du passé et l’essor actuel N de la 3Ds découle de la maîtrise tech- ous avons à présent pris deux ca- nique du relief sur l’ensemble de la chaîne méras à la place des deux yeux, de fabrication et de diffusion des images. et un système d’écran 3D, dont L’utilisation des outils informatiques à la le rôle est de faire que chaque œil ne voie prise de vues et les possibilités de modifi- que l’image qui lui est destinée. Sur la fi- cations de l’image, pixel par pixel, jusqu’à gure 4, les points homologues gauche et la diffusion sont autant d’étapes désor- droite sont respectivement représentés mais incontournables et en constantes évolutions. Ils garantissent la qualité de en rouge et en cyan. l’image 3Ds nécessaire au confort visuel Si à la projection, les points homologues du spectateur. sont confondus, le spectateur va conver- Les outils numériques participent à la ger sur l’écran et verra l’objet sur le plan maîtrise de la mise en scène stéréoscopi- de l’écran. C’est comme cela que l’on voit que. C’est fort de ce constat que nous sou- les films en 2D. haitons aujourd’hui favoriser l’émergence Si la parallaxe est positive, le spectateur d’un nouveau langage cinématographique va converger vers un point situé derrière ou télévisuel lié à l’usage de la 3Ds. l’écran : il aura donc l’impression que Une conception purement technique de la 3Ds est un pari risqué. Il est préférable l’objet est situé derrière l’écran (effet de de s’appuyer sur le savoir-faire à la fois fenêtre). Enfin, si la parallaxe est négati- technique et artistique des stéréographes ve, il convergera vers un point situé devant ou entreprises de prestations techniques l’écran, et l’objet semblera donc devant spécialisés, qui ont à la fois une connais- l’écran (en jaillissement). sance théorique solide et une expérience En résumé : de la 3Ds. • Les objets situés dans le plan de conver- La mise en scène d’une séquence en 3Ds gence lors de la prise de vues, seront res- ne peut se résumer à un algorithme de titués dans le plan de l’écran (parallaxe mise en relief automatique, aussi perfec- tionné soit-il, ou se passer de l’expérien- nulle) ; ce de terrain d’un intervenant spécialisé • Les objets situés derrière le plan de qui sait s’adapter aux conditions de tour- convergence lors de la prise de vues, se- nage le plus souvent pleines d’imprévus. ront restitués derrière l’écran, en fenêtre La réalisation d’une scène 3Ds, nécessite (parallaxe positive) ; une mise en scène parfaitement réglée et • Les objets situés devant le plan de des angles de caméras maîtrisés. Si les convergence lors de la prise de vues, se- équipes de production ne s’entourent pas
  • 13. 13 de compétences allant dans ce sens, elles C’est principalement à l’intérieur de ces li- risquent de limiter leurs possibilités de mites, que le réalisateur pourra choisir ses générer chez le spectateur des émotions intentions de profondeur. spécifiquement liées à la profondeur ou Le stéréographe traduira ces intentions au jaillissement du relief, ou même dans avec les outils dont il dispose et dont il su- certains cas de provoquer un inconfort vi- pervisera la maîtrise physique. De ce fait, suel du public. il est responsable des réglages de l’angu- lation et de l’entraxe en fonction des lon- La stéréographie : un nouveau langage de gueurs focales choisies, et par conséquent du placement du plan de convergence, ain- réalisation si que de l’amplitude de la boîte scénique La création au cinéma ou à la télévision (voir annexe 2). n’est pas liée à la seule évolution des tech- Notons que la taille de l’écran de contrôle niques de production ou de diffusion, mais 3Ds sur le tournage ne correspond pas également au rapport émotionnel que ces forcément à celle de l’écran de diffusion images entretiennent avec le cerveau hu- final. Le stéréographe devra clairement main. De ce point de vue, la 3Ds nécessite informer l’équipe de production des diffé- de reconsidérer ce rapport, afin d’adapter rences de sensation de profondeur suivant les conditions de création d’une œuvre ci- la dimension de l’écran de destination de nématographique ou télévisuelle à cette l’oeuvre, et justifier de son réglage non pas problématique. La 3Ds induit une rup- « visuel » mais « prévisionnel ». ture dans les pratiques de mise en scène De plus en plus de paramètres de la « pro- qui modifie l’interprétation de l’espace tel fondeur » peuvent désormais être modifiés qu’imaginé par le réalisateur. On constate en postproduction. De ce fait, tout comme aussi, en étudiant certains paramètres de l’étalonnage couleur donne le ton des scè- tournage tels que la lumière ou le cadre, nes d’un film, « l’étalonnage 3Ds » devient que si rupture il y a entre la 2D et la 3Ds, une étape importante après le montage. Il elle se situe plus du côté de l’acceptation permet de donner une tonalité générale de du cerveau du spectateur, que du côté de perception du relief et de raccorder la 3Ds la pratique artistique. entre les plans en fonction de l’intention fi- En 2D comme en 3Ds, le réalisateur reste nale du réalisateur. donc le principal juge de l’utilisation du re- lief afin de servir son récit, qu’il s’agisse de film, de téléfilm ou de programme télévisé. Penser la 3Ds en amont du tournage De la même manière qu’il décide de la mise Si l’on souhaite obtenir un effet de relief en scène en 2D, il formulera une demande de qualité, il peut être utile de vérifier au particulière au stéréographe qui veillera à préalable la pertinence du choix de la 3Ds sa concrétisation. Le travail commun du sur telle ou telle œuvre ou programme de réalisateur et du stéréographe vise donc à télévision dès l’écriture du synopsis ou du établir une « conduite relief » (modulation scénario. Ainsi, un récit se déroulant dans de la gamme stéréoscopique), matérialisée l’univers aérien ou aquatique se prête to- par un graphique ou des annotations sur talement au relief de jaillissement, car les le script ou sur un story-board, qui servira objets peuvent être «  décollés  » de tout de guide à l’équipe de tournage. Un relief support, comme en lévitation dans un trop fort risque d’amener un inconfort vi- fluide ou le vide. suel sur la durée ; de même qu’un relief D’autre part, des plans plus longs et/ou trop faible risque de frustrer le spectateur. des mouvements plutôt lents et fluides
  • 14. 14 La Scénarisation d’une scène en relief Dès l’écriture, on peut prendre en compte le relief et l’utiliser comme un outil narratif. Il est possible d’imaginer des scènes dont l’intensité dramatique sera amplifiée si l’on joue avec la profondeur, le jaillissement ou les effets de gigantisme et de miniaturisation. Les scénaristes peuvent réfléchir aux effets relief à l’avance, parfois en intégrant directement leurs idées dans le scénario. Celles-ci peuvent être indiquées en majuscules - dans le monde anglo-saxon, elles sont parfois précédées de la mention « 3DFX ». Néanmoins, la logique du processus de création d’un film invite à confier au réalisateur et/ou au stéréographe le contrôle des effets stéréoscopiques. Pour exemple, dans OcéanoSaures (Sea Rex), film IMAX 3D écrit et réalisé par les français Pascal Vuong et Ronan Chapalain, les intentions de mise en scène stéréosco- pique apparaissent dès le story-board. A noter que dans le cas de ce film, Pascal OcéanoSaures - Voyage au Temps des Dinosaures © 2010 - N3D LAND Productions Vuong a réalisé lui-même le story-board et Ronan Chapalain a supervisé la stéréogra- phie, permettant ainsi très tôt de conce- voir chaque plan dans toute sa profondeur et non plus comme une image 2D. Sur cet extrait de story-board, des indi- cations colorées ajoutées au dessin initial permettent de repérer rapidement les élé- ments en jaillissement ou le positionne- ment du personnage par rapport au plan de l’écran. Ces indications de mise en scène stéréoscopique, ajoutées au choix de cadrage et de découpage permettent au réalisateur et à l’équipe du film de mieux préparer le tournage et la postpro- duction des images et d’éviter les écueils d’une stéréographie envisagée trop tardi- vement.
  • 15. 15 des objets et des caméras favorisent aussi être plus proche de l’action, offrent un re- la perception d’un relief plus confortable. lief qui renforce l’émotion du spectateur. Ils laissent le temps au public de le décou- vrir et de rentrer dans la profondeur de La préproduction l’image. De même, des plans larges avec La préparation est essentielle pour la des cadrages en plongée ou en contre- réussite d’un tournage en 3Ds. Des repé- plongée favorisent l’effet de relief et in- rages particulièrement minutieux (relevé tensifient les sensations de vertige. Les des distances, vérification des lointains, formes géométriques, de bâtiments par prise en compte de l’encombrement du rig exemple, sont plus rapidement identifiées 3Ds) permettront de prévenir beaucoup de par notre cerveau et favorisent la rapidité problèmes à l’avance. La réalisation d’un d’immersion dans le relief. story board 3Ds est conseillée. Concernant les pro- Sans assistance grammes de flux, logicielle, ce sto- aujourd’hui ryboard pourra parmi les pre- présenter, pour mières expéri- chaque plan, au mentations de moins deux vues retransmissions pour les cas les sportives en plus complexes : 3Ds, le football © Convergence3D.net - Le plan lui-mê- fait figure de fa- me, comme dans vori du fait de un film classi- son audience que. Idéalement, très importante le storyboardeur et de son public devra réaliser un potentiellement in- story board opti- téressé par le fait Capture d’écran d‘un logiciel de prévisualisation 3Ds quement correct. de visionner les - Une vue «  de matchs en relief. côté ». Partant Pour autant, la mise en scène actuelle de du principe que la fenêtre 3Ds est projetée ce sport à la télévision, axée sur des pa- dans le plan de l’écran, cette vue de côté noramiques latéraux et une profondeur de matérialisera l’emplacement du plan de champ souvent difficile à maîtriser, n’est l’écran, afin de bien distinguer les objets pas forcément la mieux adaptée à une re- qui devront être en avant du plan de l’écran transmission en relief, à moins de repen- ( = en jaillissement) et ce qui devra être en ser complètement les axes caméra et les arrière de celui-ci ( = en profondeur). panoramiques par rapport à une retrans- - Dans les cas les plus complexes, une vue mission 2D. de dessus, avec l’emplacement du plan de Une contrainte supplémentaire tient au fait l’écran, pourra également être utile. que l’action se déroule le plus souvent loin Au-delà de ces règles générales, il peut être des caméras et oblige à travailler en lon- opportun d’utiliser un logiciel de prévisua- gue focale avec des bases de prises de vues lisation qui simule ce que sera le plan pour relief larges qui risquent de créer un effet définir ses axes et mouvements de caméra «maquette». A l’inverse, certains sports en 3Ds. Un tel logiciel permet de reconstituer en salle comme le basket-ball où l’on peut précisément, en images de synthèse, cha-
  • 16. 16 que lieu de tournage et la position caméra donc leurs tailles. Donc, le choix des para- (quelle que soit le type du rig). Il permet de mètres de prise de vues 3Ds peut conduire calculer et prévisualiser le cadre, l’entraxe à ce qu’un personnage soit perçu comme et l’angulation appliqués lors du tournage ou un géant (grandissement) ou comme un en postproduction. Tous les paramètres tels dessin sur un carton (aplatissement), ou que la focale, le diaphragme, la profondeur comme le contraire (effet de maquette ou de champ, les mouvements... peuvent être étirement). également prédéterminés. Il est enfin utile de faire remarquer qu’en règle générale, le relief s’apprécie mieux L’importance du repérage des volumes lorsque la scène est en mouvement, près Lors des repéra- du sujet et plutôt ges ou en prépa- en courtes focales. ration d’un film Toutefois, il est en 3Ds, il est difficile de réaliser nécessaire que tout un film sans le réalisateur et plan serré. Pour le directeur de la les plans recou- photographie re- rant aux moyen- pèrent les cadres nes et longues fo- en tenant compte cales, le repérage de l’évolution et du positionnement de la répartition des masses du dé- des volumes dans cor devient encore la profondeur. Ils plus décisif pour s’appuient sur le déterminer la pla- stéréographe qui ce des comédiens les aidera dans la et le point de vue recherche d’une de la caméra dans homogénéité la profondeur et des choix d’axes en bordure de ca- et de focales re- dre. La sensation lativement à la de relief obtenue, 3Ds. Cette étape Visualisation de la zone de confort visuel qui fait même si elle pa- doit permettre de raît réaliste ou ad- référence en matière de 3Ds missible pour un déterminer la po- sition du sujet au plan, peut ne plus sein de la « boîte scénique » contenant les l’être lors du mon- volumes de la scène en trois dimensions. tage de plusieurs plans dans leur conti- Ce repérage est capital. nuité. Par exemple, lors d’un tournage en A ce stade, un avertissement s’impose, 2D, il est courant de « tricher » la position afin d’indiquer que contrairement aux des comédiens (pour faciliter une prise de images 2D, l’observation stéréoscopique vue ou une perspective). Cette pratique donne au spectateur la perception de la doit susciter la plus grande vigilance en position en profondeur de chaque objet, 3Ds.
  • 17. 17 Le cadre bordure du champ, à travers des feuilla- La précision du cadre cinématographique ges en contre-jour ou entre les différentes est l’un des paramètres essentiels de la composantes du sujet peuvent entraîner prise de vues 2D. Or, dans la stéréoscopie, une véritable gêne cérébrale pour le spec- où nous sommes plus proches des bas et/ tateur. ou hauts reliefs, le cadre présente une lé- L’abaissement du contraste est souvent gère indécision en rapport avec les deux conseillé sans que nous ne sachions enco- champs filmés qui ne se recouvrent exac- re le quantifier précisément aujourd’hui. tement que dans le plan de convergence De ce fait, les prises de vues pour les- ou plan de l’écran. Par ailleurs, la notion quelles les niveaux d’éclairement et de d’immersion du spectateur est souvent contraste ne sont pas maîtrisables, de- mise en exergue, avant même la notion mandent des capteurs couvrant une gran- de cadrage pour certains spectacles sté- de dynamique, afin d’obtenir des images réoscopiques, en IMAX© par exemple. capables de conserver du modelé dans Mais, pour la plupart des productions les hautes et basses lumières. Cela per- cinématographiques, le cadre reste l’un met également un meilleur ajustement du des paramètres fondamentaux. C’est ce contraste lors de l’étalonnage des films qui se passe à l’intérieur du champ ou stéréoscopiques ou des programmes TV. hors-champ qui justifie le mouvement De même, il est conseillé de faire atten- de caméra selon le choix du réalisateur. tion à l’écrêtage des hautes lumières, car Dans les programmes de flux, le cadre est celles-ci peuvent produire une disparité beaucoup plus déterminé par le suivi de de forme entre les deux images stéréos- l’action qui, pour le sport par exemple, est copiques, comme lors d’un arrière-plan généralement centrée. flou sur des feuillages éclairés en contre jour. Une caméra en mouvement Les plans en mouvement renforcent la Se servir des indices visuels de profondeur pour perception de la succession des volumes la mise en scène 3Ds dans la scène. Cette mise en valeur des vo- Construire un plan en relief ne signifie pas lumes s’obtient bien sûr par le mouvement seulement savoir régler la stéréoscopie, entre les comédiens et les objets dans le c’est aussi se servir des indices qui vont cadre. Elle est également accentuée par le faciliter la compréhension de la profon- déplacement du point de vue de la caméra deur de l’image. qui renforce la présence des comédiens. Il faut donc savoir utiliser les indices sté- Peut-être un nouvel espace entre cinéma réosopiques mais aussi les indices non- et théâtre  ? stéréoscopiques. La peinture et la photographie nous rap- La lumière en 3Ds pellent qu’en 2D, de nombreux facteurs Si dans la cinématographie 2D, la lumière permettent au cerveau d’analyser et de et son contraste ne sont limités que par comprendre la profondeur d’une ima- la normalisation de la projection et dans ge. On conserve d’ailleurs cette faculté ce cadre, la puissance du projecteur, il en lorsqu’on ferme un oeil. L’utilisation de va tout autrement de la stéréoscopie. Les ces indices non-stéréoscopiques va faci- forts contrastes, plus particulièrement en liter la compréhension de l’espace et par-
  • 18. 18 La gestion de l’effet de jaillissement Le jaillissement est l’un des et lente si l’intensité est forte, spectateur dans sa capacité à effets propres au relief. Il donne pour préserver le confort visuel. «  lire  » avec confort les effets la sensation que les objets Un même jaillissement peut être de jaillissement : au début d’un sortent de l’écran en direction du d’une intensité variable et réalisé film il faut environ 3 secondes spectateur. en deux temps : faible puis fort, pour que le cerveau se plie au Toutefois, il y a des règles à afin de renforcer l’effet final. La décalage entre convergence respecter pour que cet effet durée totale du jaillissement ne et accommodation qu’on lui ne produise pas d’inconfort peut-être trop longue. Toujours impose, tandis qu’au bout visuel. Les éléments ou parties pour des raisons de confort visuel de dix minutes d’un film en d’éléments jaillissants doivent et de souci d’équilibre narratif, 3D stéréoscopique, ce temps être contenus dans le champ des la fréquence des jaillissements d’accommodation est réduit à caméras. La vitesse d’apparition au long d’un film ou d’un 1/2 sec. Il est donc fortement du jaillissement doit être ni trop programme TV doit être un déconseillé d’abuser des effets lente, ni trop rapide. Il faut savant dosage entre répétitions de jaillissements brutaux en laisser un temps suffisant au et différences d’intensité des début de film, car ils pourraient spectateur pour que son cerveau jaillissements. devenir douloureux et mal s’habitue à cette apparition. Enfin, on constate de manière interprétés par le cerveau des Celle-ci peut être rapide si empirique qu’il y a un spectateurs. l’intensité de l’effet est faible phénomène d’apprentissage du ticiper à la sensation de relief. Parmi ces - L’effet de perspective est un indice très facteurs, on peut citer : important : notre regard recherche de ma- - Un objet proche masque un objet lointain. nière permanente les lignes de fuite d’une Cet effet qui peut être obtenu par le mouve- scène pour comprendre sa perspective en ment des comédiens ou des objets dans la utilisant les routes, les voies ferrées, les profondeur est renforcé par le mouvement immeubles. du point de vue caméra. Les travellings, - Le relief est avant tout comparatif. Le mouvements de grue ou de steadicam ou cerveau est plus performant pour compa- déplacements d’une caméra à l’épaule rer par exemple les couleurs que les ana- soulignent la position relative des objets lyser. Il en va de même pour la stéréos- les uns par rapport aux autres. copie. Une répartition des volumes dans - La taille des objets décroît avec la distance. la profondeur favorisera l’impression de On peut utiliser cela pour « tricher » certains relief. Il aura plus de peine s’il n’y a qu’un plans, sous condition de garder une vrai- élément au premier plan détaché d’un semblance des effets de réduction si on veut autre élément placé à l’infini sans volume conserver une image réaliste. intermédiaire. Par exemple : une abeille - La gradation des textures : briques, her- en jaillissement sur un fond de montagnes bes, pavés, etc., deviennent moins définis lointaines à l’infini ne favrorisera pas l’im- avec la distance. pression de relief. - La « dispersion atmosphérique » (effet de - Par ailleurs, on préfère parfois placer les brume) : elle est due à la pollution du mi- titres en jaillissement sur fond texturé plu- lieu traversé en fonction de son épaisseur. tôt que sur un fond noir. Elle joue pour les infinis comme pour une - Les textures et les ombres sont des objets pièce enfumée. stéréoscopiques, des « indices » supplémen-
  • 19. 19 Exemple de modulation de la gamme stéréoscopique sur la durée d’un film taires pour comprendre la profondeur. C’est La gamme stéréoscopique pourquoi certains chefs opérateurs préfèrent et la modulation des gammes stéréoscopiques utiliser des lumières plus directionnelles La gamme stéréoscopique est une mesure qu’en 2D, pour marquer les ombres. Les ré- de la quantité de relief d’une image. Il s’agit gions non détaillées de l’image : un ciel com- de la différence entre le décalage de l’objet plètement blanc, un intérieur avec des zones le plus loin et le décalage de l’objet le plus totalement noires, sont moins favorables à la proche dans un plan. compréhension du relief qu’un ciel nuageux La gamme stéréoscopique est amenée à ou un intérieur dans lequel la pénombre lais- varier à l’intérieur d’un plan, entre deux plans se voir la subtilité des détails. et sur la durée d’un film. Dans l’ensemble de - Il faut également veiller à la cohérence ces cas, on peut parler de « modulation des des profondeurs, et éviter les « collisions » gammes stéréoscopiques ». d’un titrage placé sur le plan de l’écran La gamme stéréoscopique (histogramme de avec un objet en jaillisement. La «violation disparités) est une donnée quantifiable pour de fenêtre »* caractérise, elle, la collision chaque image en pourcentage de sa largeur entre un bord d’écran et un objet en jaillis- ou en pixels. sement. Le terme « budget stéréo », traduction de l’anglais « depth budget » est parfois utilisé Il est important d’utiliser l’ensemble de ces in- pour désigner, soit la gamme stéréo, soit dices pour enrichir les paramètres de mise en la modulation des gammes stéréos, ce qui scène stéréoscopique. D’une manière générale on peut prêter à confusion. Une même gamme stéréo donne une ne peut pas se permettre la moindre contradiction impression de relief faible sur un petit entre indices monoculaires et binoculaire (c’est à écran, plus forte sur un écran de cinéma et dire la parallaxe) de profondeur. très puissante sur un écran géant de type
  • 20. 20 IMAX©. L’acceptation par le spectateur Rigs et caméras d’une gamme stéréo choisie pour un écran donné est, de plus, variable selon les stéréoscopiques individus. O Des études scientifiques sont toutefois en n appelle rig, les supports réglables cours en France (3D Acceptance & Comfort) sur lesquels peuvent être agencées et aux Etats-Unis (BanksLab, Université et réglées les caméras. Il en existe de de Berkeley) pour éclaircir les rapports deux types, selon que l’on place les caméras entre gamme stéréoscopique et confort « côte à côte » ou en « miroir ». C’est la né- visuel. Sans repères fiables à 100 % dans ce cessité d’obtenir ou non des entraxes faibles domaine, nous préconisons de tester au cas ou importants qui détermine le choix d’un par cas, lors de la réalisation d’un teaser rig. Si l’on veut de grands entraxes, généra- ou d’un test, les plans litigieux qui vont lement pour une prise de vue sur hélicoptère s’écarter des limites « acceptables » de la ou pour des plans lointains on utilise un rig « stéréoscopie. côte à côte ». Généralement, l’usage veut que l’on modère La sophistication des rigs côte à côte ou le dépassement de ces limites au profit de miroir n’est pas liée au dispositif mais à la la mise en scène. définition faite par le fabriquant. Chez certains A noter qu’il existe déjà des recommandations constructeurs, les rigs sont versatiles et sont techniques définissant les limites simplement assemblés différemment pour acceptables des gammes stéréoscopiques être installés en côte à côte ou en miroir.. pour la diffusion 3Ds en télévision (ex: BSkyB 3D). L’établissement de recommandations Le rig côte-à-côte (side-by-side) techniques est en cours d’étude en France. Les deux caméras identiques sont placées l’une à côté de l’autre sur des rigs mécaniques Assurer la continuité de la modulation de gamme ou motorisés plus ou moins perfectionnés. L’avantage de ce dispositif est d’être souvent stéréoscopique tout au long d’un film plus rigide et d’éviter les aberrations liées au Il est indispensable de penser un film ou un miroir. programme TV en 3Ds dans sa continuité. Son inconvénient : il impose les grands Pour le cinéma en 3Ds, comme en 2D, on entraxes d’où résulte l’effet « maquette modifie souvent l’ordre des séquences » lié à la miniaturisation apparente des et des plans aux différentes étapes de la objets filmés. On ne sait pas éviter cet effet fabrication d’un film et en particulier au aujourd’hui, mais, obtenu dès lors que l’on montage. dépasse l’entraxe visuel humain, il peut être La modulation de la gamme stéréoscopi- subi ou recherché selon la volonté de mise en que risque d’être modifiée par l’inversion scène du réalisateur. des plans lors du montage. Par exemple, Dans tous les cas, il n’y a pas d’autre solution un gros plan très en jaillissement raccor- quand on filme de loin, avec des objets au dera mal avec un plan large de paysage premier plan situés à grande distance de la très en profondeur : cette alternance fati- caméra, et que l’on veut obtenir du relief. gue le spectateur. Donc, il faut prendre gar- C’est par exemple le cas pour certaines de dans l’agencement des plans à assurer prises de vues depuis un hélicoptère. des transitions de profondeur en douceur pour le public.
  • 21. 21 Binocle Rig côte à côte utilisant des caméras RED Epic et optiques Angénieux 15-40 Le rig à miroir semi-transparent de s’affranchir ainsi des problèmes liés à l’en- Les caméras sont placées verticalement à 90° combrement des caméras et des optiques. l’une de l’autre et se trouvent en coïncidence On peut donc réduire l’entraxe jusqu’à 0 mm, optique dans un miroir semi aluminé. Ce mi- ce qui permet d’aligner parfaitement les ca- roir, appelé également « lame séparatrice », méras. Le rig miroir permet principalement permet pour l’une des caméras de filmer au d’obtenir de petits entraxes indispensables travers et pour l’autre de filmer en réflexion pour filmer près du sujet, ce qui est le cas de sur le côté réfléchissant. la grande majorité des plans d’une fiction. Pour cette application, la transmission et la On utilise les rigs miroir sur steadicam, réflexion des miroirs sont égales à 50 % afin crosse d’épaule et la plupart des machineries que la perte de un diaphragme qui est induite classiques. Les rigs miroirs présentent deux pour la caméra qui filme au travers du miroir types de conception ou d’agencement quand soit identique ou proche. Le miroir permet ils peuvent être retournés autour de l’axe donc de filmer avec un entraxe égal à zéro et optique : Binocle Rig semi-transparent avec caméras Sony P1 et optiques 19 x 7,3 Angénieux
  • 22. 22 Méthodes pour aligner et synchroniser les caméras 3Ds Une prise de vues stéréoscopique nécessite du matériel apparié (caméras et optiques) et la meilleure attention du stéréographe lors du tournage pour le réglage du rig. L’alignement parfait ne pouvant être obtenu dès le tournage, il sera nécessaire de poursuivre le travail grâce à des algorithmes de correction temps réel pour la télévision et en postproduction pour le cinéma. Il s’agit d’offrir au spectateur des couples d’images parfaitement alignés verticalement pixel par pixel. Facteurs provoquant des disparités verticales gênantes : - Décalage en hauteur des axes optiques (qu’ils soient parallèles ou se croisent vertica- lement) - Défaut d’assiette d’une caméra par rapport à l’autre - Différence même infime entre les focales des caméras et les mises au point des opti- ques - Aberrations optiques différentes entre les optiques - Effet de trapèze résultant de la vergence* sur le sujet Il s’agit de minimiser le plus possible ces disparités au tournage. Sur un rig côte à côte, on place les axes optiques en parallèle en visant l’infini et on se sert d’une mire à 3 mètres pour vérifier que les altitudes sont respectées. Sur un rig à miroir, on procède de même en plaçant les entraxes à 0. Dans les deux cas, on utilise des mires et un moniteur 3Ds pour régler finement l’alignement, si possible au pixel près. De même, on veillera à ce que la colorimétrie et la luminosité des caméras soient identiques. Des outils sur le moniteur 3Ds permettent de contrôler cela avec préci- sion. La synchronisation, au pixel près, des capteurs des caméras est indispensable. Le non respect de cette règle sur des images en mouvement entraîne une fatigue visuelle chez le spectateur. Pour le timecode, il faut connecter les caméras, et mettre une caméra en TC « master » et l’autre en « slave ». Pour les balayages, mettre une caméra en Genlock master et l’autre en Genlock slave n’est pas assez précis, sauf exception comme avec certaines paluches ou des caméras conçues à cet effet. On préfère donc avoir recours à un boîtier de synchronisation externe en Tri-level Sync, connecté sur les entrées Genlock des caméras. Les caméras dépourvues d’entrée Genlock, comme les appareils photo numé- rique sont problématiques. Certains moniteurs 3Ds permettent toutefois de visualiser les balayages et de tenter une synchronisation « à la main » ou « à la volée » en déclenchant les caméras simultanément. Mais, ceci ne présente pas les garanties indispensables à un projet de long métrage ou de direct à la télévision.
  • 23. 23 DR Deux exemples de caméras 3D intégrées - la première, dite zénithale, favorise la protec- la mise en scène de la stéréoscopie grâce tion du miroir. La caméra verticale est placée aux réglages des deux paramètres que sont en dessous de l’axe optique et dirigée vers le l’entraxe et la vergence. haut. Ce dispositif permet une protection plus simple des lumières parasitant le miroir. Le progrès des rigs 3Ds - La seconde dite « position grue » présente et le contrôle des disparités l’avantage, ayant sa caméra verticale placée Quel que soit le talent du stéréographe, des au dessus du miroir, de pouvoir rapprocher disparités involontaires entre les deux points l’axe optique très près du sol et par consé- de vue caméra demeurent. Il est indispensable quent d’effectuer des contre-plongées verti- de les corriger sur les tournages de directs. cales importantes. En fiction, ces défauts peuvent aussi être corrigés sur le lieu de tournage pour le confort de la vision des rushes. En postproduction, si La caméra 3Ds intégrée ces défauts sont très faibles et ne gènent pas le Apparaissent aussi sur le marché des ca- montage, certains stéréographes préféreront méscopes professionnels qui enregistrent utilement faire ces corrections au moment de deux vues d’une même scène à travers deux «l’étalonnage relief». Ce dernier consiste à axes optiques intégrés dans le même corps ajuster les valeurs de relief pour un plan ou caméra. Ce type de technologie a le mé- entre deux plans. Il assure l’harmonisation du rite de réduire les disparités entre les deux relief sur la durée du film. points de vues stéréoscopiques que l’on Depuis la fin des années 90, les Industries souhaite fusionner, notamment les problè- Techniques de la Création ont vu à cet effet mes d’alignement, de différences de mise l’essor de rigs motion control capables d’être au point et de zoom... Toutefois, la caméra apairés électroniquement avec précision 3Ds intégrée a l’inconvénient de ne propo- via un ordinateur. Plus récemment, des ser généralement qu’un seul réglage de instruments d’analyse des images 3Ds l’écart interaxial et un réglage de vergence émergent avec notamment la possibilité de limité. Des restrictions qui engendrent des réaliser un traçage temps réel précis des contraintes fortes quand il s’agit de filmer problèmes de disparité au sein d’un couple une scène en relief de près et plus généra- d’images stéréoscopiques et de les corriger lement qui ne permettent pas la maîtrise de
  • 24. 24 en temps réel. captation 3Ds Tous ces facteurs font qu’aujourd’hui, on voit apparaître chez plusieurs équipementiers des multicaméras en direct solutions à la fois matérielles et logicielles de U traitement en temps réel de la prise de vues ne captation multicaméras 3Ds en di- 3Ds qui permettent d’automatiser une partie rect implique des actions en temps des corrections telles que les disparités réel afin de préserver l’homogénéité verticales, la détection des problèmes de relief. rotation et de déformation trapézoïdale. La première action consiste à analyser les Certains logiciels permettent également nouveaux acteurs et à les hiérarchiser dans d’automatiser l’ajustement de l’écart l’équipe de production. Le réalisateur est interaxial et de convergence... Des solutions celui qui conçoit la stéréoscopie d’un projet de ce type conçues en France ou à l’étranger, que mettent en oeuvre le stéréographe et permettant de corriger ces problèmes ou l’ensemble des techniciens. de maîtriser ces paramètres en temps réel, Un seul stéréographe garantit la qualité du sont d’ores et déjà utilisées sur les lieux de relief de la captation, il travaille de concert tournage, notamment dans la production avec le directeur de la photographie. Il est sportive en direct. Les correcteurs de relief secondé par les opérateurs de convergence sont également intégrés dans des outils de qui sont en charge de la stéréoscopie d’un visualisation utilisés en fiction ou en captation ou deux axes. Ils règlent en continu l’entraxe afin de juger des effets obtenus sans fatigue et la vergence en fonction des variations de cérébrale pour l’équipe. cadre, focale et focus. Par analogie avec la photographie, il est né- cessaire d’intégrer cette équipe dans l’unité
  • 25. 25 de production live afin de fluidifier les échan- La seconde option consiste à garder les sour- ges et de garantir un programme homogè- ces en visualisation 2D et les programme et ne. preview en 3Ds. Il est à considérer une modification du work- En règle générale, il faut considérer que tous flow dans l’unité de production 3Ds. En effet, acteurs qui interviennent sur le flux live doi- chaque source stéréoscopique doit être cor- vent avoir une visualisation 3Ds : opérateurs rigée avant d’être intégrée dans la grille ou le ralentis, opérateurs synthé, truquiste… mélangeur. Cette correction peut être multi- La difficulté du multicaméras 3Ds en direct ple et spécifique à chaque rig. Elle englobe aujourd’hui n’est pas seulement liée à des le flip image dans le cas d’un rig miroir, la problèmes techniques, mais aussi à une re- correction géométrique, une compensation mise en question de la mise en scène. On se pour le centrage optique, etc. Quelles que rend bien compte que l’acceptation du relief soient la nature et le nombre de corrections est directement dépendante de la qualité de appliquées, elles doivent être effectuées la stéréoscopie, mais il faut aussi fournir les dans un temps très restreint puisque ce de- informations nécessaires à une bonne nar- lai intervient avant mélange. Aujourd’hui, ce ration. Le live est de ce fait un exercice pé- temps de traitement varie de 40 à 120 ms. rilleux en 3Ds. Par exemple, si l’on veut ame- La qualité et le nombre de visualisation 3Ds ner une information captée par une caméra est un élément clé de l’outil de production. 2D dans un flux 3Ds, on peut recourir à une Ainsi, deux cas sont envisageables pour la remise relief 2D/3Ds temps réel ou si l’on réalisation : proposer un multiviewer in- veut fournir un score ou un chrono, on pro- cluant toutes les sources ainsi que le pro- cèdera à l’incrustation d’éléments 3Ds dans gramme et le preview en 3Ds. Cette option l’image relief. Ces techniques sont supporta- nécessite d’être vigilant, afin d’exclure de la bles pour le téléspectateur pour peu qu’elles mosaïque toute caméra en cours de réglage. soient maîtrisées.
  • 26. 26 OPTIMISER LES COÛTS DE LA 3Ds EN DIRECT, C’EST POSSIBLE ! Concernant les surcoûts liés à la captation 3Ds, on avance souvent le chiffre de 25 à 30 % de plus qu’une captation 2D, mais selon les responsables d’AMPVISUALTV ce sont des chiffres à relativiser. Ces surcoûts dépendent beaucoup de la durée de captation elle-même et AMP VISUALTV espère avoir à ter- me suffisamment de flux de production en 3Ds pour être en mesure de réaliser des économies d’échelle. Le plus important aujourd’hui est de trouver des méthodes visant à réduire le temps d’installation et de préparation. Si on arrive par exemple à disposer de couples de caméras/optiques utilisées uniquement pour les captations 3Ds, il est dés lors possible de réduire considérablement les temps de préparation d’avant tournage. Mais, pour cela, il faut avoir plus de volume de production qu’aujourd’hui. Postproduction 3Ds : de plans 3Ds lors de chaque visionnage des rushes. corrections et workflow Par ailleurs, suivant la méthode de post- production envisagée, il sera nécessaire R éaliser une postproduction en 3Ds de consacrer du temps aux corrections de n’est pas très différent d’une post- disparités involontaires entre les images production traditionnelle, mais il faut gauche et droite. Il s’agira de corriger les gérer des volumes de fichiers deux fois plus disparités géométriques et colorimétriques, importants. Il est également nécessaire de sorte que chacun des pixels homologues d’assurer une continuité de la profondeur soit situé à la même altitude et bénéficie du des scènes 3Ds, à la fois en soignant l’en- même étalonnage. Cette correction est faite chaînement de leur gamme stéréoscopique par un technicien stéréographe sous la di- et en corrigeant les disparités entre les deux rection du stéréographe. images gauche et droite. La gestion des fichiers 3Ds Le visionnage du montage 3Ds au cœur du process De plus en plus de tournages en 3Ds utilisent La postproduction des images relief oblige des caméras qui enregistrent en « mode fi- à revenir à des méthodes de travail plus ri- chier ». Il devient alors très intéressant de goureuses et à une définition plus précise récupérer les informations X et Y des camé- des tâches de chacun. Ces précautions, pri- ras pour les intégrer aux métadonnées. En ses en amont des différentes opérations, postproduction 3Ds, la gestion du stockage permettent de limiter l’alternance de sé- devient cruciale en raison du double flux. On quences relief incohérentes entre elles. opte souvent pour une sauvegarde régulière Toutefois, même si un stéréographe a par- des images au fur et à mesure de la produc- faitement réglé les rigs et pris garde de li- tion. miter les « mauvais » raccords de plans, le La méthode qui consiste à réaliser le mon- monteur devra vraisemblablement, comme tage on-line directement en 3Ds est utili- c’est le cas en 2D, changer l’ordre du mon- sée le plus souvent pour les programmes tage prévu à l’origine. De ce fait, il sera né- courts (publicité, films corporate, films do- cessaire de vérifier à nouveau les raccords cumentaires…). Cette méthode suppose de
  • 27. 27 disposer de stations de montage suffisam- copyright : Technicolor ment performantes pour pouvoir traiter en temps réel des images 3Ds dans leur pleine résolution. Allongement de la durée d’étalonnage Le calibrage de l’écran d’étalonnage 3Ds doit se faire en fonction des technologies de lunettes utilisées (passives ou actives). En outre, il est difficile d’envisager d’étalonner (colorimétrie et densité) avec des lunettes Exemple de correction de disparités géométriques 3Ds de nombreuses heures consécutives, sous peine de fatigue oculaire. Généra- lement, on étalonne en 2D. Enfin, lors du visionnage en 3Ds, on applique une correc- tion sur l’écran de visualisation (LUT) pour compenser l’incidence de l’utilisation des lunettes sur la perception des images. A cette étape, il sera nécessaire d’ajuster la gamme stéréoscopique du film appelée Le flare : une source d’inconfort aussi «étalonnage du relief» ou de modifier visuel l’étalonnage colorimétrique en fonction des contraintes de perception de la 3Ds. né à faire régulièrement des conformations en 3Ds, permettant au monteur de modifier Une durée de montage plus longue la structure et le rythme du film selon les Le montage d’un projet 3Ds est réalisé dans effets de relief obtenus. certains cas à partir d’un seul point de vue, par exemple l’image gauche. Pour apprécier Raccords de plans lors du montage d’images 3Ds la cohérence du montage final, on sera ame- Le rythme des plans montés en stéréosco- RACCORDER LES PLANS AVEC SOUPLESSE En 3Ds, la convergence entre deux plans successifs doit être ajustée. Généralement, on rapprochera en postproduction les plans de convergence au raccord de plans, s’ils sont trop différents. La durée de cet ajustement est variable. Des expériences menées durant la production de Legend of the Guardians : The Owls of Ga’Hoole (2010) ont permis de mettre en lumière que la transition la plus douce en 3Ds est obtenue lorsque la vergence des entrées de plans est ajustée progressivement en fonction du plan précédent. Dans ce film, la durée de cette adaptation variait de 8 à 40 images entre les séquences. Plutôt que de faire correspondre les caractéristiques de profondeur de chaque plan, il a été constaté que l’élimination de 50% de la différence de profondeur entre les plans suffisait. Il en résultait un léger sursaut de 3Ds à la coupe. Rien n’empèche d’utiliser un effet de raccord 3Ds brutal, afin de provoquer une sensation particulière chez le spectateur.
  • 28. 28 pie est logiquement plus lent que celui d’un montage 3Ds on-line, ce n’est que rarement montage à partir d’images 2D, car il faut le cas. La tendance est d’avoir des outils de environ une seconde au cerveau pour appré- montage qui permettent d’avoir la vision 2D cier, au moment du changement de plan, le et 3Ds pour vérifier les raccords. nouvel univers à explorer. Un apprentissage Dans tous les cas, il est important de vi- du spectateur pourrait peut-être réduire le sualiser les montages 3Ds et de les valider temps d’accommodation nécessaire à cha- régulièrement sur un écran stéréoscopique que changement de plan. Mais à ce jour, ce d’une taille proche de celle qui sera utilisée n’est qu’une supposition. lors de la diffusion finale. Afin de limiter la gêne cérébrale et raccour- Ainsi, il sera possible d’identifier d’emblée cir le temps d’adaptation entre chaque plan, les gênes visuelles qui résultent des dispa- il est également possible d’utiliser le princi- rités stéréoscopiques non corrigées ou de pe de « fondu relief » qui permet d’adoucir le valeurs de relief différentes entre les plans. passage d’un plan à l’autre pour des reliefs Il est souhaitable que les raccords de plans manifestement trop différents. soient étudiés lors de la préparation du tour- Du fait de ces contraintes, il serait dans l’ab- nage, afin d’harmoniser les espaces relief solu plus pratique que le montage stéréos- en amont et aval de la transition en rédui- copique se fasse « on-line », directement à sant au maximum les différences d’écarte- partir des images stéréoscopiques déjà cor- ment et de convergence des caméras. Néan- rigées. Toutefois, pour des raisons d’écono- moins, des ajustements seront à prévoir en mie et/ou de non-disponibilité des outils de postproduction par translation horizontale QUI FAIT QUOI DANS LA POSTPRODUCTION 3Ds DES VFX ? Face à un projet «relief», les infographistes en charge des travaux de VFX doivent être formés à la stéréoscopie. Outre le superviseur VFX, on peut identifier un certain nombre de postes pour lesquels les méthodes de travail doivent en effet être adaptées à la 3Ds : rotoscopie, tracking, compositing, matte painting, retouche à la palette et image de synthèse. Concernant les défauts géométriques et colorimétriques, il existe un seuil de tolérance au-delà duquel le spectateur fatigue et qui nécessite d’opérer un calage très précis des différents éléments d’une image composite, le tout à partir d’éléments eux-mêmes parfaitement corrigés. C’est la raison pour laquelle le superviseur VFX et le stéréographe prendront en charge conjointement toutes les manipulations relief sur les plans truqués avec des étapes clés comme : les corrections des défauts géométriques et colorimétriques ainsi que la mise en parallèle simultanée de l’image tournée en convergent ; la création et l’assemblage des éléments de l’image composite ; le calage relief de ces éléments notamment dans le cas d’un assemblage entre live et image de synthèse ; et la mise en convergence de l’image composite et l’étalonnage relief pour l’écran de projection. A noter une remarque importante : dans le cas d’un tournage pour une image composite du type VFX, il n’est pas recommandé de corriger les défauts de l’image relief avant trucage, car suivant les outils utilisés, cette étape peut produire un « filtrage » destructif qui nuit à la qualité du trucage final.
  • 29. 29 des images gauche et droite. faut donc limiter le contraste trop fort entre Le changement de localisation dans l’espa- les éléments en avant et en arrière plan re- ce du point d’accroche du regard, d’un plan lativement à l’intensité des effets relief. à l’autre, peut également entraîner un in- confort visuel. D’où la nécessité d’un « éta- Réglage de la lumière pour un jaillissement lonnage relief » qui harmonise les gammes Pour renforcer la sensation d’immersion, il stéréoscopiques entre les plans. faut remplir le champ visuel du spectateur. Le mieux est d’estomper progressivement Type de relief en fonction des entrées de champ les zones de l’objet jaillissant qui coupent Le spectateur ressent un inconfort visuel les bords du cadre. On peut diminuer la lors d’une entrée de champ latérale quand lumière d’une scène progressivement vers l’un de ses yeux voit trop longtemps une élé- les bords de l’écran. Le volume de la scène ment que l’autre œil ne perçoit pas encore. filmée semble alors être entièrement cen- Un dosage subtile entre intensité du relief tré sur le spectateur. et vitesse d’entrée de champ est nécessaire. Ceci ne pose en revanche pas de problème Le matte-painting 2D en 3Ds lorsque cette entrée de champ se fait dans le Le matte-painting, s’il est issu de l’image de plan de convergence (plan de l’écran) ou ver- synthèse, peut être réalisé en 3Ds et importé ticalement (par le haut ou le bas de l’écran). comme n’importe quel élément de synthèse Dans ces deux cas, l’élément entrant dans 3D. Le matte-painting 2D est une technique le champ apparaît simultanément aux deux qui peut toujours être utilisée en 3Ds pour yeux. des décors au loin, en arrière-plan vers l’in- fini, là où le paramétrage relief est au plus Vitesse, accélération et trajectoire des caméras près de la vision humaine, sans perception Les mouvements doivent être de préférence véritable du relief. Il est toutefois indispen- fluides, lents, avec de faibles accélérations sable que le matte-painting 2D s’intégre très ou décélérations et des variations de trajec- précisément dans l’espace 3Ds «  compo- toires douces. Si le scénario impose des ef- sité ». fets rapides éloignés de ces préconisations, La perception par le spectateur de défauts on atténuera le relief. A l’extrême, les axes dans des éléments 3Ds composités est plus optiques des caméras gauche et droite pour- fine que l’analyse des mêmes défauts dans ront peu à peu être confondus de manière à une image 2D. Une composition imprécise filmer en quasi-monoscopie, préservant ain- de l’image en relief sera tout de suite re- si le confort visuel. pérée comme une incohérence par le spec- D’autre part, les mouvements rapides dans tateur, et ceci d’autant plus que la taille de l’axe peuvent également donner lieu à de la l’écran de diffusion sera importante. fatigue oculaire. Le compositing en 3Ds Chasse aux contrastes trop forts Afin de compositer précisément les diffé- Les systèmes de diffusion 3Ds (filtres et lu- rents éléments de la scène finale, il faut se nettes polarisants, lunettes à cristaux liqui- doter d’outils permettant de visualiser et de des, etc) n’ayant pas un pouvoir séparateur modifier en temps réel les paramètres de absolu, chaque œil perçoit plus ou moins le chaque élément. De même, le truquiste doit fantôme de l’image destiné à l’autre œil. Il donc être formé au relief.
  • 30. 30 ETAPES DE LA 3Ds SUR LES SEQUENCES DE VFX Le calage des différents éléments d’une image composite doit être réalisé avec soin. D’une part pour la géométrie, d’autre part pour la colorimétrie. 1 – Colorimétrie La correction colorimétrique est celle qui concerne les différences entre image gauche et droite dans une prise de vue réelle sans trucage. Elle est obligatoire en post-production. En ce qui concerne un plan truqué en 3Ds, il y a trois niveaux d’étalonnage. A - Chaque Tous les éléments du compositing (images réelles et images de synthèse) doivent être étalonnés avant l’intégration pour obtenir une image finale homogène. Cette étape est similaire à ce qui se passe en 2D pour un trucage où l’on recherche en général la plus grande neutralité des différents éléments. B - Pour les prises de vues réelles, les images gauche et droite de chaque élément doivent être raccordées en couleur, contraste et densité. Cette étape est systématique sur tout un film 3Ds, c’est la correction colorimétrique. Les images de synthèse sont par définition fabrication identiques. Cette étape est nécessaire en raison principalement de la différence entre image transmise et réfléchie dans un rig miroir et aux zones de brillance ou polarisation liée au miroir ou au point de vue. C - A l’intérieur de la séquence, le plan composité sera étalonné avec les autres plans sans effets spéciaux. C’est l’étalonnage classique en 2D. C’est à ce moment là que l’on peut appliquer un effet sur l’ensemble de la séquence. 2 – Géométrie De la même façon qu’il faut corriger l’ensemble des images en colorimétrie, la correction géométrique est obligatoire. Il y a plusieurs façons de procéder.. A1 – Tournage réel en parallèle => CGI en parallèle images de synthèse en parallèle avec entraxe identique => corrections géométriques sur P.D.V. réelle => intégration => convergence en post-production par glissement d’image. Cette méthode induit nécessairement une légère perte dans la largeur de la P.D.V. réelle. B – Tournage en convergence => transmission des datas ou relevés d’entraxe et vergence aux images de synthèse => correction des images réelles => intégration. La correction géométrique implique une légère perte verticale de l’image due aux trapèzes de convergence. C – Tournage avec vergence minimale => on procède comme en B puis on règle la vergence définitive comme en A. Ce système appliqué à certains films permet de moyenner les pertes d’image en horizontale et verticale.
  • 31. 31 Régler la convergence en postproduction plus lourd à gérer qu’une conversion 2D/3Ds Il est important de noter que les convergences en postproduction. 3Ds peuvent être réglées en postproduction et De tels projets « composites » comportent ceci tout particulièrement pour les séquences alors des plans tournés en 3Ds et d’autres truquées contenant des effets visuels (voir convertis de la 2D vers la 3D. C’est le cas par encadré). Dans ce cas, le tournage s’effectue exemple des séquences tournées en longue souvent en mode « parallèle ». focale en mode stéréoscopique qui peuvent On règle alors non plus la convergence mais donner un effet de « plaques » successives. la position de l’image selon la profondeur : on Cet effet d’aplatissement lié au tournage en rapproche ou on éloigne l’ensemble de l’ima- longue focale est particulièrement gênant ge, non sans déformations. si l’on tourne un portait en plan serré. On Notons qu’une faible partie latérale des ima- filme la séquence en 2D et redonne ensuite ges sera perdue, alors que la vergence sur le du modelé au visage grâce à une rotoscopie plateau amènera plutôt une légère perte en du personnage, de sorte que le spectateur haut et en bas de l’image lors de l’élimination ait l’illusion qu’il voit deux points de vue dif- des effets de trapèze. férents. Tourner en 2D en respectant conversion 2D/3Ds : les contraintes du relief nécessité d’un savoir-faire Lorsqu’on filme en 2D en vue d’une conver- sion vers de la 3Ds, il est impératif de tour- C ner en extrapolant déjà les effets relief et hoisir la conversion suivant les conditions en ayant en tête ses contraintes propres. de tournage C’est ainsi que les amorces de plan où les Aujourd’hui, quelques blockbusters personnages sont la plupart du temps cou- américains qui sont diffusés dans les salles pés lors d’un tournage 2D par les bords du de cinéma en 3Ds sont le fruit d’une conver- cadre, peuvent empêcher d’utiliser des ef- sion d’images 2D en 3Ds à la postproduc- fets de jaillissement dans la scène. On peut tion. La raison principale est économique tricher légèrement pour avoir un petit effet et tient à ce que les producteurs préfèrent de jaillissement, mais avec le risque d’en- répondre à la demande du marché des sal- gendrer un début d’inconfort visuel sur une les numériques en relief via une conversion partie du public, surtout si ce choix est ré- 2D/3Ds souvent plus facile à gérer quand il pété tout au long du film. D’une manière s’agit de films intégrant un grand nombre plus générale, des plans seraient superbes de plans truqués en numérique. en jaillissement à condition de garder une Il est par exemple possible pour les besoins certaine «  aération  » dans le cadre, ce qui d’une mise en relief de détourer des per- nécessite de reculer le groupe caméra ou sonnages qui ont été filmés sur fond vert ou bien d’éloigner ou recentrer les personna- de retraiter en 3Ds un décor qui a été tracké ges du premier plan. par une caméra virtuelle. Certaines transitions et certains fondus déjà Généralement, ce décor aura été étendu en en place dans un film ou un programme TV matte-painting avec des créatures en ima- tourné en 2D vont devoir être adaptés aux ges de synthèse insérées dans la scène et, contraintes des transitions entre espaces dans ce cas, le traitement en stéréoscopie relief, sous peine de visualiser des volumes au tournage peut revenir plus cher et être imbriqués les uns dans les autres sans co-
  • 32. 32 hérence spatiale. une séquence éclairée artificiellement ou Par conséquent, la mise en relief d’images qu’un personnage vétu de tons froids au pre- 2D est un processus métier qui nécessite le mier plan, se situe devant des tons chauds. plus grand soin si l’on ne veut pas générer un La conversion automatique génère donc inconfort visuel, voire un rejet chez le spec- beaucoup d’artefacts et d’ambiguïtés vi- tateur et respecter un certain réalisme du suels. Ces ambiguïtés vont rapidement dé- relief. Lors d’une conversion 2D/3Ds, le relief tourner le spectateur de ce type d’images qui devra être paramétré essentiellement pour donnent une vision erronée de la réalité. assurer le confort visuel des spectateurs, avec de beaux effets de fenêtre mais avec …nécessaire pour le traitement d’antenne 3Ds peu de jaillissements efficaces et conforta- Toutefois, les diffuseurs TV seront rapide- bles vu la difficulté à bien les régler. ment contraints à utiliser la conversion auto- matique de la 2D vers la 3Ds, afin de réaliser Corrections des disparités des raccords d’antenne en 3Ds suffisam- La conversion 2D/3Ds réalisée de manière ment doux et acceptables pour le téléspec- automatisée à l’aide de machines de post- tateur entre différents programmes, comme production est certes de plus en plus perfor- par exemple entre des bandes annonces et mante, mais il n’en demeure pas moins que des publicités qui auront été réalisées avec des étapes manuelles et l’intervention d’un des valeurs de relief différentes. spécialiste, demeurent indispensables sans quoi on risque de proposer un confort visuel Animation en images de synthèse, insuffisant. Nombre de disparités entre les matte-painting et stéréoscopie deux points de vue image doivent être corri- Tous les plans d’un film ou d’un programme de gées manuellement. télévision utilisant du matte-painting de décor De même, lorsque les lointains sont flous en arrière-plan sont à étudier en préambule de dans l’image 2D d’origine, on devra redéfinir la postproduction si l’on souhaite les conver- l’infini dans l’image 3Ds reconstituée. Il est tir de la 2D vers la 3Ds. Il est notamment in- aussi nécessaire de recréer de la matière dispensable de déterminer quels seront les 3Ds sur les zones où l’effet relief est accen- éléments de matte painting qui devront être tué. recréés par des modèles d’image de synthèse 3D pour obtenir un deuxième point de vue ca- Conversion 2D-3Ds automatique, une aberration… méra cohérent visuellement. La plupart des systèmes de conversion auto- Pour des matte-painting de décors en ar- matique actuels donnent à voir une stéréos- rière plan vers l’infini, il est en effet possible copie traitée uniquement dans le sens de la de « tricher » en créant du relief en compo- profondeur et de l’immersion sans jaillis- siting. Notre perception humaine du relief sement. Ces machines fonctionnent à l’aide vers l’infini est en effet quasi inexistante (à d’algorithmes reposant entre autres sur un cause du faible espacement entre nos deux principe de reconnaissance des couleurs, pupilles, comparé à la distance les séparant avec une répartition organisée sur le fait des objets observés). Il est donc possible que les tons chauds sont plutôt sur le devant de leurrer facilement le cerveau via ce type d’une scène et les tons froids derrière dans d’opération en compositing. les lointains. Le seul problème de cette règle Pour les matte-painting et effets visuels nu- « naturelle » est qu’elle comprend bien des mériques plus proches des caméras virtuel- exceptions. Par exemple, quand on tourne les stéréoscopiques, il faudra en revanche